Способ укрепления трещиноватого горного массива и устройство для его осуществления

Способ укрепления трещиноватого горного массива и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНЫЕ

ИЗОВРЕТЕЙ ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оиВ64170 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву

1 (22)Заявлено 04.03.81 (21) 3254523/22-03 (51)М. Кд.

Е 21 D 20/00 с присоедмиемнем заявки Эв (23) Приоритет

9мударстееивй комитет

CCC1 ю делам изо4ретенкй к аткрыткй

Опубликовано 07.10.82 Бюллетень йе 37 (53) УДК 622.281. .74(088.8) Дата опубликования описания 10.10.82 (72) Авторы изобретения

Л.П. Томашевский, Н.В. Томин и А.В. (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и и конструкторский угольный институ (54 ) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО ГОРНОГО МАССИВА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к способам укрепления трещиноватого . горного массива химическими растворами.

Известен способ укрепления трещиноватого горного массива, включающий бурение веерообразно расположенных скважин, введение в них отрезков канатов, заполнение пространства между стенкой каждой скважины и канатом под давлением массой на искусственной смоле, проникающей в породу (1 .

Недостатком способа является незначительный эффект упрочнения породного массива вследствие отсутствия в скважине запорного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемоzo му результату является способ укрепления трещиноватого горного массива, включающий бурение скважины, введение ,в нее деревянного стержня, а также инъектора, герметизацию скважины, 1нагнетание в массив укрепляющего раствора и извлечение инъектора (2J. . Недостаток способа заключается в том, что при извлечении инъектора происходит снятие давления и вытекание раствора иэ скважины вследствие отсутствия в ней запорного устройства, что снижает эффективность упрочнения массива.

Известно запорное устройство для укрепления трещиноватого горного массива, включающее установленный в скважине полый эластичный уплотнительный элемент (3).

Однако устройство герметизирует лишь пространство между наружной стенкой трубы инъектора и скважиной, но не запирает внутреннюю полость трубы при прекращении нагнетания тампонажного раствора.

Цель изобретения .- повышение эф-, фективности упрочненив массива путем:, 9641 70

4 щают, снимают давление в инъекторе и производят его извлечение из сква- жины. Давление раствора в скважине и горном массиве действует на деревянный стержень 8 и на конусную втулку 5, которая под действием этого давления герметично закрывает конусную выемку в эластичном уплотнительном элементе, в результате чего последний распирается в стенки скважины и поддерживает давление укрепляющего раствора в массиве до его отверждения, а также предотвращает его вытекание из скважины, Деревянные стержни могут быть круглого или иного сечения. Площадь сечения должна быть меньше сечения скважины на 10-204 для обеспечения движения раствора в кольцевом канале между стержнем и стенками скважины.

1. Способ укрепления трещиноватого горного массива, включающий бурение скважины, введение в нее деревянного стержня, а также инъектора, герметизацию скважины, нагнетание в массив укрепляющего раствора и извлечение инъектора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения массива путем поддерживания давления укрепляющего раствора в горном массиве до его отверждения, в скважину дополнительно вводят перед инъектором запорное устройство.

2. Устройство для укрепления трещиноватого горного массива, включающее установленный в скважине полый эластичный уплотнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, уплотнительный элемент снабжен стержнем с опорным фланцем на одном конце и конусной втулкой на другом, при этом полость в уплотнительном элементе выполнена в форме конусной выемки, в которой размещен стержень, а фланец имеет на внутренней стороне выступы. (Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Шюрман ф, и Лаппе Ф.И, Предупреждение внезапных высыпаний угля путем нагнетания в пласт искусствен ной смолы. "Глюкауф", 1962, и 5, ;с. 308-309. поддержания давления укрепляющего раствора в горном массиве до его отверждения.

Поставленная цель достигается тем, что в скважину дополнительно вводят перед инъектором запорное устройство, Причем запорное устройство снабжено стержнем с опорным фланцем на одном конце и конусной втулкой на другом, при этом полость в уплотнитель- iî ном элементе выполнена в форме конусной выемки, в которой размещен стержень, а фланец имеет на внутренней стороне выступы.

На фиг. 1 изображено положение is деревянного стержня, скважинного за" порного устройства и извлекаемого инъектора в процессе нагнетания укреп.ляющего раствора в массив; на фиг. 2то же, после окончания нагнетания укрепляющего раствора в горный массив и извлечения инъектора из скважины, на фиг. 3 -, схема герметизации скважины и размещение нагнетательной Формула изобретения установки на штреке.

Скважинное запорное устройство состоит из эластичного уплотнительно го элемента 1, фланца 2 с выступами для пропуска раствора, стержня 3, на конце которого гайкой 4 закрепле30 на конусная втулка 5.

Способ укрепления трещиноватого горного массива заключается в следующем.

В массиве 6 бурят скважины 7, в которые вводят деревянные стержни 8.

33

Затем в скважину вставляют запорное устройство 9 и только тогда в скважину устанавливают инъектор 10, имеющий обособленную гидравлическую систему

40 для распора его в скважине. Инъектор

10 одним гибким трубопроводом 11 при"соединен к ручному гидравлическому насосу 12, а вторым трубопроводом 13 ,к нагнетательной установке 14. Инъектор 10 при вводе в скважину нажимает

4S своим концом на опорный фланец 2. Конусная втулка 5 выходит из соединения с эластичным уплотнительным элементом l, в результате чего образуется кольцевой канал 15 для пропуска укрепляющего раствора в массив. Затем рабочую жидкость ручным гидравлическим насосом 12 подают в инъектор 10, который распирается в стенки скважи ны 7, и производят нагнетание раство- 33 ра в горный массив. После подачи в скважину расчетного количества укрепляющего раствора нагнетание прекра5 9641

2. Томашевский Л.П. и др. Резуль- таты опытно-промышленных работ по упрочнению угольного массива на шах-. тах п.о. Прокопьевск-уголь.

Сб.КузНИУИ "Совершенствание техноло- 5 гии разработки угольных пластов Куз70 6 басса и Дальнего Востока", Прокопьевск, 1979, и . 37, с. 40-49 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

И 417627, кл. Е 21 0 1/16, 1972 (прототип).

Фиг.2

964170 д 7

Составитель Б. Усан-Подгорнов

Редактор С. Юско Техред A.À÷: Корректор Е. Рошко

Заказ 7577/4 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, г