Способ укрепления трещиноватого горного массива и устройство для его осуществления

ОП ИСАНЫЕИЗОВРЕТЕЙ ИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРесттублии иВ 64170(51)М. Кд. Е 21 0 20/00 с присоединеинем заявки ЭВ(23) Приоритет Рмударстееиай комитет Сьь.Р а делеи изобретение к еткрыткй.74(088.8) Дата опубликования описания 10.10,82(71) Заявител Всесоюзный научно-исследовательский и и конструкторский угольный институ 54 ) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО ГОРНОГО МАССИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится бывающей промышленности, способам укрепления трещ горного массива химическ к горнодоа именно кноватого ми раствора скваный 5Известен 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. 1.Недостатком способа является незна. чительный эффект упрочнения породного массива вследствие отсутствия в скважине запорного устройства.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемого му результату является способ укрепления трещиноватого горного массива, включающий бурение скважины, введение ,в нее деревянного стержня, а также инъектора, герметизацию скважины,1 нагнетание в массив укрепляющегораствора и извлечение инъектора 1 21. Недостаток способа заключается втом, что при извлечении инъекторапроисходит снятие давления и вытекание раствора из скважины вследствиеотсутствия в ней запорного устройства, что снижает эффективность упроч"нения массива,Известно запорное устройство дляукрепления трещиноватого горного массива, включающее установленный вжине полый эластичный уплотнительэлемент 1,3 .Однако устройство герметизируетлишь пространство между наружной стенкой трубы инъектора и скважиной, ноне запирает внутреннюю полость трубыпри прекращении нагнетания тампонажного раствора. Цель изобретения .- повышение эф-, тивности упрочненив массива путем;964170 щают, снимают давление в инъектореи производят его извлечение из сква-жины. Давление раствора в скважинеи горном массиве действует на деревянный стержень 8 и на конусную втулку 5, которая под действием этого давления герметично закрывает конуснуювыемку в эластичном уплотнительномэлементе, в результате чего последний распирается в стенки скважины иподдерживает давление укрепляющегораствора в массиве до его отверждения,а также предотвращает его вытеканиеиз скважины,Деревянные стержни могут бытькруглого или иного сечения, Площадьсечения должна быть меньше сеченияскважины на 10-204 для обеспечениядвижения 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 элемен. те выполнена в форме конусной выемки, в которой размещен стержень, а фланец имеет на внутренней стороне выступы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Шюрман Ф, и Лаппе Ф.И, Предупреждение внезапных высыпаний угляпутем нагнетания в пласт искусственной смолы, Тлюкауф", 1962, М 5,,с. 308-309. поддержания давления укрепляющегораствора в горном массиве до его отверждения.Поставленная цель достигается тем,что в скважину дополнительно вводят 3перед инъектором запорное устройство,Причем запорное устройство снабжено стержнем с опорным фланцем на одном конце и конусной втулкой на другом, при этом полость в уплотнитель оном элементе выполнена в форме конусной выемки, в которой размещен стержень, а фланец имеет на внутреннейстороне выступы.На Фиг. 1 изображено положение 13деревянного стержня, скважинного за"порного устройства и извлекаемогоинъектора в процессе нагнетания укреп.ляющего раствора в массив; на фиг. 2 то же, после окончания нагнетания 2укрепляющего раствора в горный массив и извлечения инъектора из скважины, на фиг. 3 -, схема герметизациискважины и размещение нагнетательной Формула изобретенияустановки на штреке.Скважинное запорное устройствосостоит из эластичного уплотнительного элемента 1, Фланца 2 с выступамидля пропуска раствора, стержня 3,на конце которого гайкой 4 закрепле 30на конусная втулка 5Способ укрепления трещиноватогогорного массива заключается в следующем.В массиве 6 бурят скважины 7, вкоторые вводят деревянные стержни 8.3Затем в скважину вставляют запорноеустройство 9 и только тогда в скважину устанавливают инъектор 10, имеющийобособленную гидравлическую систему40для распора его в скважине. Инъектор10 одним гибким трубопроводом 11 при"соединен к ручному гидравлическомунасосу 12, а вторым трубопроводом 13,к нагнетательной установке 14, Инъектор 10 при вводе в скважину нажимает45своим концом на опорный фланец 2, Конусная втулка 5 выходит из соединенияс эластичным уплотнительным элементом 1, в результате чего образуетсякольцевой канал 15 для пропуска укрепляющего раствора в массив. Затемрабочую жидкость ручным гидравлическим насосом 12 подают в инъектор 10,который распирается в стенки скважи ны 7, и производят нагнетание раствора в горный массив, После подачи вскважину расчетного количества укреп.ляющего раствора нагнетание прекра5 96412. Томашевский Л,П. и др. Результаты опытно-промышленных работ поупрочнению угольного массива на щах;тах п.о. Прокопьевск-уголь.Сб,КузНИУИ "Совершенствание техноло 5гии разработки угольных пластов Куз 70 ббасса и Дальнего Востока", Прокопьевск, 1979, М 37, с. 40-49 прототип). 3. Авторское свидетельство СССРИ 417627, кл. Е 21 й 1/16, 1972964170 д 7 н-Подгорнов Корректор Е. Рошко Подписное тель А.Ач Состави Б. УсаРедактор С. Юско ТехредЗаказ 7577/В Тираж 523ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийфилиал ППП 1 Патент", г, Ужгород, ул. Проект