FR2480850A1 - CLOSURE, PARTICULARLY FOR WELDING HOLES TO BE FILLED UNDER PRESSURE, IN ORDER TO CONSOLIDATE THE ROCKS DURING COAL EXPLOITATION - Google Patents
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Abstract
LA FERMETURE EST DESTINEE EN PARTICULIER A DES TROUS DE SONDAGE A REMPLIR SOUS PRESSION, EN VUE DE CONSOLIDER LES ROCHES AU COURS D'UNE EXPLOITATION DE CHARBON AU FOND. UNE PIECE DE FERMETURE 16 CREUSE ET ELASTIQUE EST MUNIE D'UNE TETE DE SOUPAPE 12, 14 A CHACUNE DES DEUX EXTREMITES OPPOSEES L'UNE A L'AUTRE ET CHAQUE TETE DE SOUPAPE 12, 14 COMPREND UNE SOUPAPE DE RETENUE 60, 62, 68, 70. LES SENS D'ECOULEMENT DES DEUX SOUPAPES DE RETENUE SONT REDRESSES ET LA SOUPAPE 68, 70 SITUEE EN AVAL DANS LE SENS DE L'ECOULEMENT EST SOUMISE A UNE PRECONTRAINTE LIMITANT LA PRESSION INTERNE DE LA PIECE DE FERMETURE 16.THE CLOSURE IS ESPECIALLY INTENDED FOR SURVEY HOLES TO BE FILLED UNDER PRESSURE, WITH A VIEW OF CONSOLIDATION OF ROCKS DURING A BOTTOM COAL EXPLOITATION. A HOLLOW AND ELASTIC CLOSURE PART 16 IS EQUIPPED WITH A VALVE HEAD 12, 14 AT EACH OF THE TWO OPPOSING ENDS AND EACH VALVE HEAD 12, 14 INCLUDES A CHECK VALVE 60, 62, 68 , 70. THE FLOW DIRECTIONS OF THE TWO CHECK VALVES ARE STRAIGHTENED AND THE VALVE 68, 70 LOCATED DOWNSTREAM IN THE DIRECTION OF THE FLOW IS SUBJECT TO A PRE-STRAINING LIMITING THE INTERNAL PRESSURE OF THE CLOSING PART 16.
Description
La présente invention concerne une fermeture destinée en particulier a desThe present invention relates to a closure intended in particular for
trous de sondage à remplir sous pression, en boreholes to be filled under pressure, in
vue de consolider les roches au cours de l'exploitation de char- view of consolidating the rocks during the exploitation of
bon au fond.good at bottom.
Pour l'obtention d'une consolidation des roches lors d'une exploitation de charbon au fond, des trous sont forés dans les roches selon un mode opératoire connu et ces trous sont ensuite remplis d'une mousse sous pression. On utilise à cet effet des fermetures métalliques en forme de chevilles qui sont introduites dans le trou de sondage comme une pièce de raccordement pour un conduit de remplissage ou un système de remplissage et qui, après le durcissement de la mousse forcée dans le trou de sondage, sont To obtain consolidation of the rocks during coal mining at the bottom, holes are drilled in the rocks according to a known procedure and these holes are then filled with foam under pressure. Metal plugs are used for this purpose, which are introduced into the borehole as a connection piece for a filling pipe or filling system and which, after the forced foam has hardened in the borehole , are
extraites de celui-ci autant que possible. extracted from it as much as possible.
Les fermetures métalliques connues en forme de chevilles sont réalisées à la manière de chevilles à écarter. La cheville est introduite tout d'abord à l'état non écarté dans le trou de sondage, puis est écartée par pression au cours d'une seconde opération, par exemple, en vissant un dispositif à écarter, afin d'obturer le trou de sondage à l'état étanche. Ces fermetures de The known metal closures in the form of dowels are made in the manner of dowels to be separated. The dowel is first introduced in the unexpanded state into the borehole, then is pushed apart by pressure during a second operation, for example, by screwing a device to be spread, in order to close the soundproofing. These closings of
trou de sondage sont fabriquées d'une manière relativement coO- borehole are manufactured in a relatively coO-
teuse et leur maniement exige également un travail relativement long. Par conséquent, le but de la présente invention consiste à réaliser une fermeture de trou de sondage qui est maniable et qui peut être fabriquée à un prix favorable tout en offrant au moins teuse and handling also requires a relatively long work. Therefore, the object of the present invention is to provide a borehole closure which is manageable and which can be manufactured at a favorable price while providing at least
une même efficacité.the same efficiency.
Ce but est atteint, conformément à la présente invention, This object is achieved, in accordance with the present invention,
en ce sens qu'une pièce de fermeture creuse et élastique est mu- in the sense that a hollow, elastic closure piece is moved
nie d'une tête de soupape à chacune des deux extrémités opposées l'une à l'autre, que chaque tête de soupape comprend une soupape denies a valve head at each of the two ends opposite to each other, that each valve head includes a valve
de retenue, que les sens d'écoulement des deux soupapes de rete- check, that the flow directions of the two check valves
nue sont redressés et aue la soupape située en aval dans le sens are straightened and the valve located downstream in the direction
de l'écoulement est soumise à une précontrainte limitant la pres- of the flow is subjected to a prestress limiting the pressure
sion intérieure de la pièce de fermeture. inside of the closing part.
Une fermeture de trou de sondage de ce type est relative- A borehole closure of this type is relative-
ment simple et peu coûteuse à fabriquer, aucune opération spécia- simple and inexpensive to manufacture, no special operation
le n'étant plus nécessaire, après l'introduction de la fermeture dans le trou de sondage, pour écarter cette fermeture dans ledit -2 - trou de sondage. Exclusivement, le conduit de remplissage ou le système de remplissage est raccordé et la mousse sous pression the is no longer necessary, after the introduction of the closure in the borehole, to remove this closure in said -2 - borehole. Exclusively, the filling pipe or the filling system is connected and the foam under pressure
est introduite. Dès lors, la pièce de fermeture creuse et élas- is introduced. Therefore, the closing piece hollow and elastic-
tique s'écarte tout d'abord pour rendre étanche le trou de son- tick moves away first to seal the sound hole
dage, puis la soupape située en aval s'ouvre lorsqu'une pression prédéterminée est dépassée et la mousse peut affluer dans le dage, then the valve located downstream opens when a predetermined pressure is exceeded and the foam can flow into the
trou de sondage rendu étanche à présent. borehole sealed now.
Dans les fermetures de trou de sondage connues, il n'est In known borehole closures, it is not
pas désiré, uniquement pour des raisons de coût, d'extraire au- not desired, only for cost reasons, to extract
1O tant que possible la fermeture insérée dans le trou de sondage après le durcissement de la mousse forcée-dans ce même trou de 1O as far as possible the closure inserted in the borehole after the hardening of the forced foam - in this same hole
sondage. Comme ces fermetures de trou de sondage connues se com- survey. As these known borehole closures are understood
posent de métal, le risque existe notamment de voir la tête de pose of metal, the risk exists in particular to see the head of
sonde de l'outil d'exploitation se détériorer, voire même se dé- operating tool probe deteriorate or even fall out
truire, au cours de l'exploitation de charbon ultérieure, par l'impact de l'outil d'exploitation sur la fermeture restée dans le trou de sondage. Bien qu'il soit donc souhaitable d'extraire truire, during subsequent coal mining, by the impact of the mining tool on the closure remaining in the borehole. Although it is therefore desirable to extract
la fermeture du trou de sondage, ce qui est lié à un autre tra- the closing of the borehole, which is linked to another tra-
vail, cette opération ne réussit pas toujours, si bien que la mi- vail, this operation does not always succeed, so that the mid-
se en danger des outils d'exploitation est présente. get in danger of operating tools is present.
La fermeture de trou de forage conforme à l'invention per- The closure of a borehole according to the invention allows
met de résoudre aussi ce problème avantageusement et ainsi d'ap- also solves this problem advantageously and so app-
porter également une autre amélioration en ce qui concerne la ré- also bring another improvement with regard to the re-
duction recherchée- du travail.duction sought- work.
Une solution avantageuse de l'invention consiste notamment en ce qu'au moins un corps de base du type enveloppe des têtes An advantageous solution of the invention consists in particular in that at least one basic body of the envelope type of the heads
de soupape se compose d'une matière synthétique. valve consists of a synthetic material.
Par conséquent, la fermeture du trou de sondage peut rester dans celui-ci sans mettre en danger les outils d'exploitation car aucune mise en danger des têtes de sonde n'est présente grâce à la matière synthétique. Pareillement, le travail nécessaire à l'extraction des fermetures à partir du trou de sondage est en Consequently, the closing of the borehole can remain in it without endangering the operating tools because no endangering of the probe heads is present thanks to the synthetic material. Similarly, the work required to extract the closures from the borehole is in
conséquence évité.consequence avoided.
D'autres particularités avantageuses de l'invention sont Other advantageous features of the invention are
données ci-après.data below.
L'invention est expliquée en détail dans le texte qui suit, The invention is explained in detail in the following text,
à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation using the following description of an exemplary embodiment
représenté aux dessine ci-annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale en coupe partielle d'une fermeture de trou de sondage conforme à l'invention avant son introduction dans ledit trou de sondage et la figure 2 eat une rprrenteton o corespondentà celle de la fig3ure 2 de la eretur de trou de sondage après son in shown in the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a side view in partial section of a borehole closure according to the invention before its introduction into said borehole and Figure 2 eat a rprrenteton o corespondentà that of fig3ure 2 of the borehole eretur after its in
trductóon et après l ecaFrtesent de la piace de fermeture elasti- trductóon and after ecaFrtesent of the elastic closing part
que.than.
La Oarimeture de trou de sondage dósignée par 20 dans oen- The borehole hole design marked with 20 in oen-
seoble cooprend une piece de 'erieture 15 insérée entre deux ' Zeo de soupape 22 et 24 e,; conçue co.a:e un tuyau de caoutchouc r O {i O t t! n - une h. ute, O n a et dont le d ia tea ie est u n peu seoble cooperates a piece of 'erieture 15 inserted between two' Zeo valve 22 and 24 e; designed co.a: e a rubber hose r O {i O t t! n - an h. ute, O n a and whose d ia tea ie is u n little
plus pe-t b l tat nr. 7 chargé0 que celui dQ u trou de sondags - more pe-t b l tat nr. 7 loaded0 than that of a probing hole -
if e er3!;r-b; cie ce og dernier out s @!evae pao r e faxemp e 10 à 3&5 Le1, deue tctes de soupspa 2 et,4 se Composenten eubsetan'c ce dS corp s rró be ZS s0e syr o 2triqean circulaires par 5ap'p !i,!uJ'; * du tuyu t prrou u par un c nduit cenlt rat 22 et' bo,m.. r2ent6 ets la pièce de 'er, J ure 26 les co rps de bsss 28,i _3 0 copreb ' 19i cOacuOru une f;tfion tu ulusire 26 et 28 2( Fue3 d0uQ ilet 2nt&éru 0r 30 t 32 d.-ons!equelt etV Visse!;t3 trói;id fl pourrue D un '2lt et erieur corresponde n " et 36) a- e p i aoe d. c rteqe? tul!air: 35 qui ser"t à ainntenir les dieuf tIe 7od coupape 3, 24 &, u]e diancu pr Dd:a terin@e sur 3lqule, s jsend laae Pc de fa rastura 216 de sorte qu elle peut 0tre introdu!,f3e aiesen S, dans le trou de seondage au moyen d0un tuyau ou d un tube de chargeeento Sur lea surfaces extérieuree 4et 4;! djaes sections tubulsir:e? 26 et 28 on a fixé des sectionE finlea 4 et 46 de la; pièce de fermeture i6 en forme de tu yau lesquelles sont recouvetrtes par les douilles de serrage 48 et 50 if e er3!; r-b; cie ce og last out s @! evae pao re faxemp e 10 to 3 & 5 Le1, deue tctes de soupspa 2 et, 4 Composenten eubsetan'c ce dS corp s rró be ZS s0e syr o 2triqean circulars by 5ap'p! i, ! uJ '; * pipe t prrou u by a c nduit cenlt rat 22 and 'bo, m .. r2ent6 ets the piece of' er, J ure 26 les co rps de bsss 28, i _3 0 copreb '19i cOacuOru une f; tfion tu ulusire 26 and 28 2 (Fue3 d0uQ ilet 2nt & éru 0r 30 t 32 d.-ons! equelt etV Visse!; t3 trói; id fl pourrue D un '2lt et erieur corresponde n "et 36) a- epi aoe d. c rteqe ? tul! air: 35 which would be to get the gods tIe 7od coupape 3, 24 &, u] e diancu pr Dd: a terin @ e on 3lqule, s jsend laae Pc de fa rastura 216 so that it can be introduced!, f3e aiesen S, into the sounding hole by means of a hose or a charging tube On the external surfaces 4 and 4 ;! djaes sections tubulsir: e? 26 and 28 we fixed sectionE finlea 4 and 46 of the; closing piece i6 in the shape of a pipe which are covered by the clamping sleeves 48 and 50
0 formée sur les corps de base %S et 20. 0 formed on the base bodies% S and 20.
Les deux trtes de soupape 22 et 14 sont conçues différem- The two valve heads 22 and 14 are designed differently.
ment en ce qul concerne la disposition des soupapes, en fonction du sens prévu de l'écoulement Lorsque la fermeture 10 est mise ment as regards the arrangement of the valves, depending on the intended direction of flow When the closure 10 is put
en place dans le trou de sondage à fermer, la mousse à introdui- in place in the borehole to be closed, the foam to be introduced
<5 re dans le trou de sondage doit pénétrer par pression dans celui- <5 re in the borehole must penetrate by pressure in it
ci par l'intermédiaire de la fermeture 10o A cet effet, un tubç de remplissage 52 est raccordé à la tate de soupape 12 voisine de l'orifice du trou de sondage. Le corps de base 18 est muni ci through the closure 10o For this purpose, a filling tube 52 is connected to the valve face 12 adjacent to the borehole orifice. The base body 18 is provided
dans ce but, a son extrémité finale éloignée de la tete de ferme- for this purpose, at its final end remote from the closing head
ture 16, d'un filet intérieur 54, à l'extrémité intérieure duquel est formé un épaulement 56 qui entoure une ouverture de soupape 59. Un joint d'étanchéité 58 est disposé sur l'épaulement 56. En aval du sens de l'écoulement, c'est-à-dire dans la direction de ture 16, an inner thread 54, at the inner end of which is formed a shoulder 56 which surrounds a valve opening 59. A seal 58 is disposed on the shoulder 56. Downstream of the direction of flow, i.e. in the direction of
autre tête de soupape!4, on a formé, de l'autre ctté de l'ou- another valve head! 4, we formed, on the other side of the
verture de soupape 58, un siège conique 60 auquel est adjointe valve seat 58, a conical seat 60 to which is attached
une bille 62 pressée par un ressort de pression 64 contre le siè- a ball 62 pressed by a pressure spring 64 against the seat
ge de sou.ape F0S Le ressort de pression 64 s'appuie sur l'extré- F0S valve spring The pressure spring 64 rests on the end
mité de la pièce d'écartement 38 ise en place dans le corps de mity of the spacer 38 ise in place in the body of
base 18.base 18.
UnrC ouver_'.-re de soupaps G6 est prévue également dans la -ète de siCupape e, sitsee en ava,; pareillement, du côté situé e. aval de cette ce.,v?' ure de soupape 66, c'est-à-dire du côté A reopening of G6 valves is also planned in the head of siCupape e, located in ava; similarly, on the side e. downstream of this ce., v? ' valve valve 66, i.e. on the side
glosocn, de la piece d'ecartement 38, on a formé un siège 68 au- glosocn, from spacer 38, a seat 68 has been formed
uel est Adjointe une bille 70 pressée par un ressort de pression ule is attached a ball 70 pressed by a pressure spring
72 In.tre-.î de t'cuFaps Le ressort de pression 72 s'ap- 72 In.tre-.î t'cuFaps The pressure spring 72 is
pu is u.n a v 74 r..cordd par vissage au filet inté- pu is u.n a v 74 r..cordd by screwing in the internal thread
rieur.7,-, >r 6-n2 - ci on fi1ale du corps de base 20, éloi- rieur.7, -,> r 6-n2 - ci on fi1ale of the basic body 20, eloi-
cnée de l, d- r;e:ue ^. En déplaçant le raccord à vis 74, on règle l'Ection du resr- 72 dont la force est chaque fois plus grande _us calle du ressot 64 de la tête de soupape 12, anin qu'au coûre ^De la prhase... ale de l'introduction de la mousse sous preSsJn, la pièc, de fermeture 16 soit tout d'abord écartée avaint que la mousse pui.se sortir du trou de sondage. Le raccord A vis 74 est pcurvu d'une ouverture 78 pour le passage de la mousse dans le trou de sondage cnea of l, d- r; e: ue ^. By moving the screw connection 74, we adjust the Action of the resr- 72 whose force is each time greater _us calle of the nut 64 of the valve head 12, as well as at cost ^ De la prhase ... ale of the introduction of the foam under preSsJn, the part, closing 16 is firstly discarded avaint that the foam pui.se out of the borehole. The screw connection 74 is provided with an opening 78 for the passage of the foam in the borehole.
Afin que la matière pénézrznt par l'intermédiaire de la tr- So that the material penetrates through the tr-
te de soupape 12 et de son ouverture 58 dans la fermeture 10 de trou de sondage, puis à partir de celle-ci tout d'abord dans la pièce d'écartement 38, puisse Écarter la pièce de fermeture 16, cette pièce d'écartement 38 est dotée de plusieurs perforations 80. La fermeture 10 de trou de sondage prédécrite se distingue par une construction relativement simple qui peut 8tre réalisée à un coOt favorable. Le maniement est à priori simple parce que la fermeture de trou de sondage doit être introduite auparavant dans ce dernier exclusivement par le côté précis, c'est-à-dire - 4 - te of valve 12 and its opening 58 in the closing 10 of borehole, then from this first in the spacer 38, can move aside the closing part 16, this spacer 38 is provided with several perforations 80. The closure 10 of the pre-described borehole is distinguished by a relatively simple construction which can be produced at a favorable cost. The handling is a priori simple because the closing of the borehole must be introduced beforehand into the latter exclusively by the precise side, that is to say - 4 -
celui muni de la tête de soupape 14, puis le conduit pour l'ame- the one with the valve head 14, then the conduit for the
née de la tête sous pression doit être raccordé et éliminé ensui- born from the pressurized head must be connected and disposed of
te après le remplissage du trou de sondage. te after filling the borehole.
A l'exception des ressorts 64 et 72 et des billes 62 et 70, la fermeture 10 de trou de sondage se compose exclusivement d'une With the exception of springs 64 and 72 and balls 62 and 70, the borehole closure 10 consists exclusively of a
matière qui n'oppose aucune résistance appréciable à l'outil d'ex- material which does not offer any appreciable resistance to the ex-
ploitation, si bien qu'une mise en danger des outils d'exploita- exploitation, so that endangering the operating tools
tion par cette fermeture de trou de sondage n'est plus présente. tion by this borehole closure is no longer present.
Claims (8)
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