Устройство для инъекции укрепляющего раствора

(54) УСТРОЙСТВО Л 5 П%ЕГО РАСТВОР НЪЕКЦИИ УКР к горному вышение работ и создания я с по- йство сков,тов м 2 корпус я крышкоф лапаном 88, 1972. ую се СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМ,Ф СВИДТЕ(71) Институт горного делСССР(57) Изобретение относится делу. Цель изобретения - и эффективности инъекционных снижение их стоимости путе высокого давления нагнетани мощью энергии взрыва. Устр имеет наполненный растворо 1 с герметично закрывающей (К) 3 и предохранительным к 14, манометр 13, нагнетател1444535 с инъектором и запорную арматуру. Внутри К 3 установлена камера 4 с отверстиями 5, заполненная низкопи" эантным ВВ 15, В К 3 выполнены по- перечные перегородки (П) 6 и 8, При этом П 6 выполнена из теплоизолирующего материала с отверстием 7 в центре, а П 8 - иэ теплоемкого мате, риала и размещена в К 3 между камерой 4 и П 6 с зазором 10 с последней ; не более величины линейного теплового расширения теплоемкого материала при максимально допустимой рабочей температуре для раствора, Причем П 8 выполнена с отверстием 9 по периферии и выпуклостью в сторону 1Изобретение относится к устройствам для инъектирования укрепляющихрастворов в грунт и может быть использовано в горном деле для нагнетания этих растворов в массив неустойчивых горных пород.Целью изобретения является повышение эффективности инъекционных работи снижение их стоимости путем создания высокого давления нагнетания спомощью энергии взрыва,На фиг. 1 изображена схема устройства для инъекции укрепляющего раствора; на Фиг. 2 - пример конструктивного выполнения устройства.Устройство для инъекции укрепляющего раствора состоит из корпуса 1(фиг. 1), выполненного раствором 2,и установленной в цилиндрическойкрышке 3 камеры 4 с отверстиями 5.В крышке 3 имеются поперечные перегородки, одна из которых 6 выполнена из теплоизолирующего материала сотверстием 7 в центре, а другая 8 -иэ теплоемкого материала с отверстиями 9 по периферии и выпуклостью всторону перегородки 6. Перегородка 8размещена между камерой 4 и перегородкой 6 с. зазором 10, которыйдолжен бить не более величины линейного теплового расширения теплоемкого материала при максимально допустимой рабочей температуре для растП 6. В корпусе 1 с возможностьюпродольного перемещения в нем уста новлен поршень 16 из теплоизолирующего материала, плотность которого меньше плотности раствора.При вэрывании ВВ 15 в камере 4 продукты взрыва поступают внутрь К З,отдавая тепло К 3 и П 8,Последняя расширяется и перекрывает выпуклостью отверстие 7, препятствуя попаданию высокотемпературных продуктов взрыва внутрь корпуса 1. После охлаждения продуктов взрыва П 8 открывает отверстие 7 и продукты взры, ва поступают в .корпус 1, оказываядавление на раствор 2 непосредственно или через поршень 16, 2 ил,вора. Устройство имеет также нагнетательную сеть 11 с инъектором запорную арматуру 12, манометр 13, предохранительный клапан 14 и размещенное.внутри камеры 4 низкобризантноевзрывчатое вещество (ВВ) 15 с запальным устройством (не показано). Внутри корпуса 1 установлен с возможностью продольного перемещения пор"шень 16, выполненный из теплоизолирующего материала, плотность которого меньше плотности укрепляющегораствора 2.Устройство для инъекции укрепляющщего раствора работает следующимобразом.При взрывании ВВ 15 в камере 4продукты взрыва поступают черезотверстия 5 внутрь крышки 3, отдаваятепло крышке 3 и перегородке 8,причем последняя расширяется в результате нагрева и перекрывает выпуклостью. отверстие 7 в перегородке 6 и 25тем самым препятствует попаданиювысокотемпературных продуктов взрывавнутрь корпуса 1. После охлажденияпродуктов взрыва до максимально, допустимой температуры перегородка8 в результате температурных деформаций автоматически открывает отверстие 7 в перегородке 6 и продук-ты взрыва в охлажденном виде поступают внутрь корпуса 1 и оказываютдавление на раствор 2 непосредственно или через поршень 16. При открытии запорной арматуры 12 раствор 2 под давлением продуктов взрыва поступает для инъектирования по нагнетальной сети 11 к инъектору и далее в скважину. Для контроля рабочего давления и защиты от перегрузки на крьппке 3 имеются манометр 13 и предохранительньп клапан 14. После израсходования раствора 2 инъектирование прекращают, в устройство вводят новую порцию раствора 2 и заряд ВВ 15, и цикл повторяется.П р и м е р . Для инъектирования укрепляющего раствора состава, ,вес.7: смола КФ 17 60; хлорное железо 10; вода - остальное, при рабочем давлении 10 МПа использовано следую-, щее устройство (фиг, 2), Корпус 1 имел емкость 10 л, изготовлен из стали ХН 60 Ю, крьппка 3 из бронзы АЖ 94 Л и соединена с корпусом 1 посредством резьбы. Камера 4 выполнена в виде латунной гильзы и соедине на с крьппкой 3 посредством резьбы, Перегородка 6 выполнена из шамота и закреплена в крьппке 3 посредством стопорных колец. Перегородка 8 выполнена из теплоемкого материала монель (никель 717, медь 27 Ы, железо 27), Зазор 10 при 20 С составлял 0,3 мм. Высоконапорная сеть 11 представлена гибкими шлангами бронированными типа СКРТИ 11 С-210-У1985 ГОСТ 6286-73 К-Р 1 на давление до 14 МПа. Инъектор ИконструкцииИГД СО АН СССР. Манометр 13 рассчитан на 16 МПа, имеет марку 1,5-160/1 ГОСТ 8623-77. Предохранительный клапан 14 типа ДЖЛ 220.08.000 оттарирован на 10 МПа. Запорной арматурой 12 является кран типа ДЖЛ.04.000 конструкции ИГД СО АН СССР. Поршень 16 выполнен из стеклотканевой оболочки, заполненной керамзитом в смеси с азбестом. В качестве ВВ использован дымный порох, смешанный с древесным углем. Раствор 2 имел жизнеспособность 235 мин при 10 С и 60 мин прио50 С. Время охлаждения после взрыва , заряда ВВ составило 12-15 мин, рабочее давление - до 10 МПа. 10 Формула изобретенияУстройство для инъекции укрепляющего раствора, включающее наполнен"ный раствором корпус с герметичнозакрывающейся цилиндрической крышкой 15 и предохранительным клапаном манометр, нагнетательную сеть с инъектором и запорную арматуру, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности инъекционных 20 работ и снижения их стоимости путемсоздания высокого давления нагнетания с помощью энергии взрыва, устройство снабжено камерой с отверс-.тиями, которая установлена внутри 25 крьппки и заполнена низкобризантнымвзрывчатым веществом, а в крьнцке имеются поперечные перегородки,,одна из которых выполнена из теплоизолирующего материала с отверстием в центре, а другая - из теплоемкого материала и размещена в крышке между камерой и перегородкой из тепло- изолирующего материала с зазором от последней не более величины 35 линейного теплового расширения теплоемкого материала при максимально допустимой рабочей температуре для раствора, при этом корпус снабжен поршнем, установленным с возможностью 40,продольного перемещения в нем, причем поршень выполнен из теплоизолирующего материала, плотность которого меньше плотности раствора, а перегородка из теплоемкого материа ла - с отверстиями по периферии ивыпуклой в сторону перегородки из теплоизолирующего материала.1444535 оставитель Б. Усан-Подгехред М.Дидык,орректор М. Демчик Редакто ура акаэ 6472/3 13035,ектная, 4 оиэводствеино-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у Тираж 459Государственного коми елам иэобретений и от сква, Ж, Раушская Подписнета СССРрытийаб., д, 4/5