Способ упрочнения горных пород и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскииСоциалистическихРеспублик 1 л 926309(Я)М Кд 3 с присоединением заявки Мф Е 21 0 13/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 070582 Бюллетень йо 17 Дата опубликования описания 070582 31 УДК б 22. 817(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам упрочнения горных пород и устройсгвам для их осуществления.Известен способ нагнетания жидкости в угольный массив, включающий введение уплотнительного элемента в шпур и его герметизацию путем нагнетания жидкости в уплотнительный элемент, которая его расширяет, а затем через предохранительный клапан поступает в скважину 13. Недостаток такого устройства сос" тоит в том, что в случае нагнетания укрепляющего раствора в горный массив остатки раствора затвердевают под уплотнительным элементом и егонельзя испольэовать повторно,Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому результату является способ упрочнения горных пород, включающий введение инъектора с герметиэатором в скважину, распор герметизатора и нагнетание в массив укрепляющего раствора, компоненты которого подают в скважину по отдельным трубопроводам и смешивают нх прн выходе иэ инъектора 21. Недостаток способа состоит в том,что распор герметизатора производятспециальным устройством, что услож 5няет технологическую схему угрочнения горных пород.Известно устройство для упрочнениягорных пород, включающее смеситель иинъектор с герметизатором скважины,который имеет предохранительный клапан с запорным элементом, регулиро-вочной гайкой настройки и отверстием для раствора,размещенные в егоседле 33 йОднако такое устройство не позволяет осуществить новый способ,так каксмеситель расположен перед инъектором с герметизатором, поэтому черезпоследние проходит готовая смесь, ане компоненты укрепляющего раствора.Цель изобретения - упрощениетехнологической схемы упрочнениягорных пород,Цель достигается тем, что согласно способу распор герметизатора25 производят давлением одного иэ компонентов укрепляющего раствора.Кроме того, в устройстве для осуществления способа смеситель вмонтирован в герметизатор на его выходеЗО и выполнен в виде полого цилиндрабоковыми проточками 31 для пропуска компонентов раствора и заплечиком .32 для предотвращения его вцпадания иэ корпуса смесителя. Регулировочная гайка 25 настройки предохранительного клапана выполнена с выпускными отверстиями 33В собранном виде смеситель 11 на-ворачивают на резьбу конического.: диппеля 15 герметизатора 10, при этом зажимаются уплотнительное кольцо 34 и эаплечик 20 наконечника 16. Запорный элемент 22 своей плоской рабочей поверхностью садится на плоскОе седло наконечника 16 и закрывает все каналы для смолы и отвердителя.Упрочнение горных пород согласно предлагаемому способу производят следующим образом.Сббранный и подключенный к нагнетательной установке 1 став иэ подводящих трубопроводов 4 и 5, рукава 9, герметиэатора 10 и смесителя 11 вводят в скважину 35 на необходимую глубину, включают одновременно насосы 2 и 3 нагнетательной установки 1, распирают герметиэатор при давлении, например 4-4 МПа (давление настройки предохранительного клапана), и нагнетают необходимое количество укрепляющего раствора в скважину,который состоит, например, иэ следующих компонентов .об,% гМочевиноформальдегиднаясмола УКС(65-нцй раствор) 75Щавелевая кислрта (5-ныйраствор) 25.Раствор синтетической смолы поступает под эапорнцй элемент 22 следующим путем: от насоса 2 по подводящему трубопроводу 4 через переходник 8 в полость 19 и.из нее в боковые каналы 18 наконечника 16, а раствор отвердителя - от насоса 3 по подводящему трубопроводу 5 через переходник 8 - во внутренний гибкий металлический трубопровод 12 и из него - в осевой канал 17 наконечника 16, .После распора герметизатора в скважине раствором синтетической смолы открывается запорный элемент 22 предохранителъного клапана и компоненты укрепляющего раствора по боковым его проточкам 31 поступают в смеситель и идут через отверстия 29 и 30 тарельчатых пружин 23 и шайб 24,смешиваясь между собой на одном пути, а затем готовый укрепляющий раствор поступает в скважину через каналы 33 регулировочной гайки 25.После нагнетания необходимого количества укрепляющего раствора в скважину насосы 2 й 3 останавливают,. запорный элемент 22 закрывает каналы 17 и 18 в наконечнике 16, изолируя компоненты раствора друг от друга, снимают давление раствора смолы в полости 19 (открывают на и пакета из тарельчатых пружин,чере дующихся с шайбами, который установлен в цилиндре с возможностью взаимодействия одним из торцов с запорным элементом предохранительного клапана, а другим - с регулировочной 5 гайкой его настройки; при этом каждая тарельчатая пружина имеет осевое отверстие, шайба - боковые, а в седле клапана выполнено дополнительное, отверстие для компонента раствора. 10На фиг. 1 изображена схема упрочнения горных породг на фиг. 2 - устройство для осуществления способа;на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2 г на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В.на фиг. 2.Нагнетание укрепляющего раствора производят нагнетательной установкой 1, котораявключает насос 2 для смолы и насос 3 для отвердителя,подводящие трубопровод 24 и 5 сманометрами,. б и 7, переходник 8 и подводящий рукав 9, В скважину введен инъектор с герметиэатором 10, в который вмонтирован съемный смеситель 11. Внутри подводящего рукава 9 и герметизатора 10 пропущен гибкий металлический трубопровод 12, Герметизатор 10 включает уплотняющий рукав 13, концевые стаканы 14 и конические ниппели 15 для зажатия уплотняющего рукава 13 и соединения с подводящим рукавом 9 и смесителем 11. Внутренний гибкий металлический трубопровод 12, пропущенный по подводящему рукаву 9 и герметизатору 10, соединен, например, 35 при помощи пайки с наконечником 16.Наконечник 16, являкщийся седлом предохранительного клапана, выполнен с осевым каналом 17, соединенным с внутренним трубопроводом 12, рядом 40 боковых каналов 18 для соединения с полостью 19 и заплечиком 20. Съемный смеситель 11, одновременно являющийся предохранительным клапаном, состоит из корпуса 21, выгголненного в виде 45 полого цилиндра, в котором последовательно размещены заплечик 20 наконечника 16, запорный элемент 22 предохранительного клапана, смесительнцй элемент в виде пакета из тарельчатых пружин 23 и шайб 24, регулировочная гайка 25 настройки пакета, которая закреплена от проворачивания фигурной шайбой 26, пружинной шайбой 27 и болтом 28. Тарельчатые пружины 23 с осевыми отверстиями 29 и шайбы 24 с ббковыми отверстиями 30 устайовлены в Фгакете чередующимися для создания турбулентного потока укрепляющего раствора, Смесительный элемент из пакета тарельчатых пружин и шайб является пружиной предохранительного клапана. Запорный элемент 22 предохранительного,клапана выполнен с плоской рабочей поверхностью, закрывающей все каналы в седле наконечника 16, с 65некоторое время сливной кран у насо. са 2), вынимают из скважины собранный став, выливают из смесителя путем его наклона остатки укрепляющего раствора и заводят герметизатор в следующую скважинуили свертывают став в бухту и укладывают у нагнетательной установки. Смеситель 11 в профилактических целях через неко. торое время снимают, разбирают и промывают.формула изобретения1. Способ упрочнения горных пород, включающий введение инъектора с герметизатором в скважину, распор герметизатора и нагнетание в массив укрепляющего раствора, компоненты которого подают в скважину по отдельным трубопроводам и смешивают их при выходе иэ инъектора,о т л и ч а ю щ и й с я . 20 тем, что, с целью упрощения технологической схемы упрочнения горных пород,распор герметизатора производят давлением одного из .компонентов укрепляющего раствора. 252, Устройство для упрочнения горных пород, включающее смеситель и инъектор с герметизатором скважиныкоторый имеет предохранительный клапан с запорным элементом, регулировочной гайкой настройки и отверстиемдля раствора, размещенным в его седле, о:т л и ч а ю щ е е с я тем, чтосмеситель вмонтирован в герметизатсуна его выходе и выполнен в виде поло-,го цилиндра и пакета из тарельчатыхпружин, чередующихся с щайбами, который установлен в цилиндре с воэ-"можностью взаимодействия одним изторцов с запорным элементом предохранительного клапана,а другим - с регулировочной гайкой его настройки,при этом каждая тарельчатая пружинаимеет осевое отверстие, шайба - боковые, а в седле клапана выполненодополнительное отверстие для компонента раствора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 141834, кл. Е 21 Г 5/02, 1960.2Авторское свидетельство СССР9 614230, кл. Е 21 О 20/00, 1975.3. Авторское свидетельство СССР9 693031, кл. Е 21 Г 5/02, 1979926309 фи Составитель Б.Усан-ПодгорновРедактор Н.Пушненкова Техред И. Гайду Корректор Е. Рошк а исное иал ППП "Патент" г.Ужгород,ул.Проектна 2924/24Тираж 624сударственного комитета СССРам изобретений и открытийа,Ж,Раушская наб.,д.4/5