Герметизатор шпура

сОюз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) (1 21 О 21/ АЖ- ,.1-ЕВ.Я.-.," ъ.%4 дф руГ-,;г ОБ ТЕНИЯ К АВТОРСКО ЬСТВ СБ.ИД ский ова а СССР1967.оо СССРО, 1987, Атение от, в част нас ос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(57) Использование: изобрек горной промышленности Изобретение относится к горной промышленности, в частности к технологии упрочнения горных пород скрепляющими растворами.Известны герметизаторы, состоящие из трубы, герметизирующего, удерживающего элемента и распорного устройства, у которых удерживающие элементы выполнены в виде цанговых лепестков или кулачков. которые входят в зацепление со стенками шпура Я, 2).Недостатком этих герметизаторав является сложность конструкции, чта приводит к удорожанию герл;етизаторав. Кроме того, в условиях слабых парад возможны разрушения стенок шпуров и срывы герметизатара при высоких напорах растворов.Наиболее близким по конструктивному исполнению к достигаемому результату является герметизатор шпура, у которого герметизирующий элемент выполнен изэластичного мэтерала с твердостью, продольно уменьшающейся от концов к середине. а стопор для обеспечения технологии упрочнения горных пород скрепляющими растворами, Герметизатор оключает трубу, надетый на нее герметизирующий элемент из эластичного материала, нажимное приспасааление. стопор и обратный клапан. С целью пооышенля надежности закрепления герметизатора в шпуре герметизирующий элемент снабжен расположенными в пазах разрезными упругими кольцами с выступами, оснащенными твердосплаоными пластинами. 1 з.п,ф-лы, 6 ил. неподвижности трубы при распаре - в виде эластичных остроконечных оыступоо на поверхности герметизирующега элемента, вершины которых размещены на окружности с диаметрам больше диаметра шпура З).Недостатком известного ген:.;етизатара является та, чта он не обеспечивает надежность закрепления герметизатаро при высоких давлениях растворов, особенна о условиях абводненных глинистых парад. Под действием воды на стенках шнура образуется слой растворенной глино, который играет роль смазки и снижает слы трения между поверхностью герметизирующего элемента и стенками шпурэ, чта тем самым снижает надежность закрепленя герметизатора в шпуре.Целью изобретения является повышение надежности закрепления герметизатора о шпуре. Поставленная цель достигается тел, что в и редла гае мам ге р мат и заторе, вклочаощел 1 трубу. наде ый на нос герметизирующий элемент из эластичного материала с твердостью, продольноуменьшающейся ат торцов к середине, на.винченнае на трубу нажимное приспособление, стопор и обратный клапан,герметизирующий элемент выполнен скольцевьпли пазами, в которых размещеныразрезные кольца, выполненные иэ упругого материала и имеющие заостренные выступы, оснащенные твердосплавнымипластинами, при этом глубина паза равнасуммарной величине толщины кольца и вы соты выступа.Сопоставительный анализ заявляемогорешения с прототипом показывает, чтопредлагаемый герметизатар от известногоотличается тем, что герметизируощий элемент выполнен с кольцевыми пазами, в которых размещены разрезные кольца,выполненные из упругого материала и имеющие заостренные выступы, оснащенные.твердосплавными пластинами. при этомглубина паза равна суммарной величинетолщины кольца и высоты выступа.Выполнение герметизирующего элемента с кольцевыми пазами, в которых размещены разрезные кольца, выполненныеиз упругого материала и имеющие заостренные выступы, оснащенные тоердасплавными пластинами, и при глубине паза,равной суммарной величине толщины коль: ца и высоты выступа, позволяет закреплять. герметизатор в шпуре путем внедрения выступов с твердасплавными пластинами в породные стенки шпура, что обеспечиваетболее надежное закрепление герметизато: ра, особенно в условиях абводненных глинистых пород.Таким образам, предлагаемый герл 1 етиэатор соответствует критерию "новизна",Сравнение заявляемого решения не толькос прототипам, на и с другими техническимирешениями в данной области техники позволило выявить в нем паизнаки, Отличающие заявляемое решение ат прототипа, приэтом новая совокупность признаков абусловида свойства. заключающиеся в повышении надежности закреплениягерметизатора о шпуре, что позволяет сделать вывод а соответствии критерию изобретения "существенные отличия",На фиг.1 показан герметизэтар о собранном виде; на фиг.2 - сечение герметизатора А-А нэ фиг.1; на фиг.3 - видразрезного кольца в изаметрии; нд фиг.4 -герметизатар при вводе ега в шпур; нд фиг.5- герметизатар о шпуре после ега распара;на фиг.б - узел нд фиг,5, вид заостренноговыступа разрезного кольца, внедренного впородную стенку шпура,Герметиздтар состоит из трубы 1, герметизирующего элемента 2, нджимнагоприспособления 3 и обратного клапана 4. Труба имеет резьбу, нэ которую навинчивается нажимное приспособление 3.Герметизируощий элемент 2 выполнен в виде эластичных саосных колец, твердость которых уменьшается от торцов герметизатора к середине. Между соасными кольцами герметизирующего элемента расположены дополнительные кольца 5, которые несут на 10 15 себе стапорные выступы б. Концы стопорных оыступао б расположены по окружности, несколько большей, чем окружность шпура, благодаря чему осуществляется стопорение трубы 1, на которую навинчивается нэжимнае приспособление 3.На средней части герметизирующего элемента 2 в пазах размещены разреэные упругие кольца 7, на поверхности которых укреплены здастреннь 1 е выступы 8, оснащенные тоердосплавными пластинами 9 (фиг,б). Разрезные кольца 7 выполнены из 20 из стали,и способны прд распаре герметизирующега элемента 2 расширяться и передавать усилия на заостренные выступы 8. Форма выступов коническая или призматическая.Поверхность выступов 8 покрыта твердосплавными пластинами 9, которые служат для лучшего внедрения выступов в пород 25 30 ные стенки шпура.Глубина кольцеьаго паза герметизирующега элемента равна суммарной величине толщины упругого разрезного кольца и высоты выступа,Торцы герметизиру 1 ощего элемента закрыты колпачками 10, а между задним колпачком 10 и нджимным приспособлением 3 расположена стопарная шайба 11,Нажимное приспособление 3 имеет заднюю резьбу, посредством которой герметиэатор соединяется с загрузочной трубкой 12,Герметизатар устанавливают следую. щим ОЬрдэам. С помощью загаузачнай трубки 12 герметиздтар вводится в шпур 13, при этом стапорные выступы б сжимаются, фиксируют трубу 1.При вращении загрузочной трубки 12 нджимнае приспосааление 3 навинчиоается на трубу 1 и сжимает герметизирующий элемент 2, При этом в первую очередь распираются л 1 ежду стенками шпура саосные кольца 2 с л 1 еньшей твердостью, в данном 45 50 случае кольца, находящиеся в средней части герметизирующего элемента,Разрезные упругие кольца 7, расположенные о пазах герл 1 етиэиреащего злелента, расширяются, а их выступы 8, оснащенные тоеадасплаоныгли плдстиндлиупругого паласового материала, например9, внедряются в породные стенки 14 шпура 13. В случае обводненных глинистых пород зубья 8 продавливают слой растворенной глины 15. Размеры выступов 8 (угол заострения и высота) принимаются в зависимости от прочности пород, а которых пробурен шпур, В слабых породах выступы более острые и высокие, в прочных - низкие и менее острые.После распора среднего кольца герметизирующего злелента 2 и внедрения вы. ступов 8 в станки шпура происходит распор остальных соосных колец последовательно от середины к торцам герметизатора,. Благодаря внедрению заостренных выступов 8 в породные стенки шпура достигается прочное закрепление герметизатора в шпуре.После распора всех колец герметизирующего эееа 2 а загрузо 1 ную трубку 12 подают скрепляющий состав, который по трубе 1 и через обратный клапан 4 поступает в шпур.После прекращения подачи скрепляющего состава обратный клапан 4 закрывается.Предлагаемый герметизатор является герметизатором разового действия и иэ шпура не извлекается.Из нажимного приспособления вывинчивают только загрузочную трубку, которую используют многократно.Установленный герметизатор служит заглушкой для предотвращения вытекания раствора из шпура.Преимущество предлагаемого герметизатора по сравнению с прототипом состоит в том, что он имеет на эластичном герметизирующем элементе упругие разрезные кольца с остроконечными выступами, которые внедряются в породные стенки шпура, и более надежно удерживают герметизатор,Это преимущество в большей степени проявляется в условиях обводненных глинистых пород., В таких породах стенки шпура 5 покрыты слоем растворенной в воде глины,которая играет роль смазки, Если герметизирующий эластичный элемент не имеет упругих колец с остроконечными выступами, как например, выполнен герметизатор, 10 принятый за прототип, то в условиях обводненных глинистых пород он при высоких давлениях будет выдавливаться из шпура.В более прочных породах также не всегда достигается надежность герметизатора, 15 принятого за прототип. Если стенки шпурагладкие, не имеют шероховатостей, то герметизирующий элемент не способен удерживаться при высоких давлениях только за счет сил трения. У предлагаемого гермети затора к силам трения добавляются ещеусилия, препятствующие скалыванию породы, которые существенно повышают надеж ность закрепления герметизатора. 25 Формула изобретенияГерметизатор шпура, включающий трубу, надетый на нее герметизирующий элемент из эластичного материала с твердостью, продольно уменьшающейся от 30 торцов к середине, навинченное на трубунажимное приспособление, стопор и обратныйклапан,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности закрепле-.ния герметизатора в шпуре, герметизирую щий элемент выполнен с кольцевымипазами, в которых размещены разрезные кольца, выполненные из упругого материала и имеющие заостренные высгупы, оснащенные твердосплавными пластинами. при 40 этом глубина паза равна суммарной величине толщины кольца и высоты выступа.1770581 ФГ Корректор О,Юрковецка дакт и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 3724 ВНИИПИ ставитель хрер М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретенилм и открцти 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5