RU2010975C1 - Устройство для крепления горных выработок - Google Patents
Устройство для крепления горных выработок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010975C1 RU2010975C1 SU4808115A RU2010975C1 RU 2010975 C1 RU2010975 C1 RU 2010975C1 SU 4808115 A SU4808115 A SU 4808115A RU 2010975 C1 RU2010975 C1 RU 2010975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- shell
- sleeve
- cement
- locking element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении подземных горных выработок при их проведении. Целью изобретения является упрощение конструкции запорного элемента. Устройство включает гибкий рукав-оболочку со штуцером и соединенный с ним посредством запорного элемента трубопровод для нагнетания твердеющего тампонажного материала на основе цемента. Запорный элемент выполнен в виде трубки из фиксирующего материала. Запорный элемент может быть образован из свернутой спиралеобразно фильтрующей ткани. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении подземных горных выработок при их проведении.
Известно устройство для крепления горных выработок, включающее эластичную тканевую оболочку, например из вентиляционной трубы, соединенный с оболочкой штуцер и подающий трубопровод с бетононасосом для заполнения оболочки твердеющим материалом (цементно-песчаным раствором или ангидритом и др. ). Подающий трубопровод соединен со штуцером через запорный элемент.
Недостаток устройства заключается в том, что для предотвращения вытекания материала из оболочки после его нагнетания каждый штуцер оболочки индивидуально снабжен запорным элементом в виде крана или обратного клапана, которые конструктивно представляют более сложную конструкцию по сравнению с заполняемой тканевой оболочкой, выполняющей основную функцию в креплении выработки.
Известно другое устройство для крепления горных выработок, включающее гибкий рукав-оболочку из ткани, подающий в оболочку твердеющий материал, патрубок-штуцер, соединенный с оболочкой и трубопроводом от бетононасоса, и запорный элемент, выполненный в виде обратного клапана, встроенного в патрубок-штуцер.
Недостаток такого устройства заключается в сложности выполнения патрубка-штуцера с встроенным в него обратным клапаном. Учитывая тот факт, что устройство не может быть многократно использовано, это приводит к удорожанию его, а, следовательно, и крепления.
Кроме того, выполняя функцию по предотвращению вытекания материала из оболочки после его нагнетания, запорный элемент так же как и в известном устройстве требует дополнительных средств для контроля давления материала в тканевой оболочке с тем, чтобы в необходимый момент времени перекрыть доступ материала в оболочку. В противном случае емкость может быть повреждена при превышении давления нагнетания или наоборот, доступ текучего материала в нее может быть прекращен до того, как она полностью заполнится.
Целью изобретения является упрощение конструкции запорного элемента.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для крепления горных выработок, включающем гибкий рукав-оболочку со штуцером и соединенный с ним посредством запорного элемента трубопровод для нагнетания твердеющего тампонажного материала на основе цемента, запорный элемент выполнен в виде трубки из фильтрующего материала.
Выполненный в виде трубки запорный элемент образован из свернутой спиралеобразно фильтрующей ткани.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается тем, что запорный элемент выполнен в виде трубки из фильтрующего материала, в частности трубки, образованной из свернутой спиралеобразно фильтрующей ткани. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение предлагаемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия". При заполнении гибкого рукава-оболочки твердеющим материалом на основе цемента, в частности цементно-песчаного тампонажного раствора, раствор проходит через трубку из фильтрующего материала с большой скоростью при малом давлении. Фильтрация жидкой фазы раствора через трубку, т. е. запорный элемент, в этот момент незначительна. После заполнения твердеющим материалом рукава-оболочки в нем и запорном элементе резко повышается давление, а, следовательно, и фильтрация жидкой фазы (воды) через стенки трубки из фильтрующего материала, что приводит к образованию пробки в ней из отфильтрованного материала, который препятствует нагнетанию материала в рукав-оболочку и вытеканию его из рукава-оболочки после отсоединения от трубопровода, связанного с насосом.
На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение запорного элемента до нагнетания твердеющего материала; на фиг. 3 - поперечное сечение запорного элемента в процессе нагнетания твердеющего материала; на фиг. 4 - поперечное сечение запорного элемента после окончания нагнетания материала.
Устройство для крепления горных выработок содержит рукав-оболочку 1, выполненный из нерастяжимого гибкого материала, один конец которого наглухо закрыт, а другой снабжен штуцером 2 для нагнетания твердеющего материала. Штуцер 2 соединен с трубопроводом 3 насоса 4 для нагнетания твердеющего материала посредством запорного элемента, выполненного в виде трубки 5 из фильтрующего материала. Рукав-оболочка 1 имеет удлиненную цилиндрическую форму, длина которого соответствует длине закрепляемого пространства или длине крепежных элементов (стойка, верхняк) и может составлять 1-10 м, а диаметр 0,2-0,5 м. Материалом для изготовления рукава-оболочки 1 могут служить использованные вентиляционные трубы, стеклоткань, брезент, практически нефильтрующие жидкую фазу нагнетаемого в них материала.
Запорный элемент в виде трубки 5 может быть выполнен из хорошо фильтрующей жидкость капроновой ткани, сложенной в 2-4 слоя и сшитой в трубку. Наиболее предпочтительно выполнение запорного элемента в виде трубки 5 из капроновой сетки с размером отверстий 0,5х0,5-0,6х0,6 мм и толщиной нитей 0,2-0,4 мм свернутой спиралеобразно в 2-3 слоя. Образованная таким образом трубка 5 закрепляется с одной стороны на штуцере 2, а с другой - на трубопроводе 3 насоса 4 посредством хомутов, бандажей и т. п. (не показано). Диаметр трубки 5 составляет 30-50 мм и соответствует диаметрам штуцера 2 и трубопровода 3, длина трубки принимается равной 0,3-0,5 м из условия надежного закрепления на штуцере 2 и трубопроводе 3.
Устройство работает следующим образом.
Рукав-оболочку 1 размещают между породным контуром 6 и межрамным ограждением 7. Запорный элемент в виде трубки 5 из фильтрующего материала закрепляют с одной стороны на штуцере 2, а с другой - на трубопроводе 3 насоса 4. Приготовленный тампонажный материал на основе цемента, например, цементно-песчаный раствор состава: цемент: песок: вода, взятые соответственно в соотношении 1: 3: 3, насосом 4 нагнетают по трубопроводу 3, трубке 5 и штуцеру 2 в полость рукав-оболочки 1. В процессе нагнетания тампонажного раствора на основе цемента в гибкий рукав-оболочку 1 в трубке 5 из фильтрующего материала на ее стенках по всей длине между торцами штуцера 2 и трубопровода 3 происходит осаждение твердых частиц из отфильтрованного материала (см. фиг. 3). Слой 8 отфильтрованного материала по мере нагнетания тампонажного раствора в рукав-оболочку 1 постепенно увеличивается вследствие постоянной фильтрации, что приводит к уменьшению поперечного сечения канала 9 для нагнетания раствора в рукав-оболочку 1 и повышению скорости движения раствора в образовавшемся канале 9. Уменьшение сечения канала 9 и повышение скорости движения тампонажного раствора в нем происходит до тех пор, пока не установится равновесие в скорости осаждения на стенках трубки 5 твердых частиц и скорости движения раствора, размывающего слой 8 осажденного материала. В результате этого в средней части трубки 5 остается канал 9, по которому в рукав-оболочку 1 поступает раствор. После полного заполнения рукава-оболочки 1 резко снижается скорость движения раствора в образовавшемся в трубке 5 канале 9 и повышается давление поступающего раствора, при этом интенсивность отфильтровывания жидкой фазы в трубке 5 повышается, и канал 9 для движения раствора в ней перекрывается с образованием пробки 10 (см. фиг. 4) из отфильтрованного материала по всей длине между штуцером 2 и трубопроводом 3. Пробка 10 представляет собой спрессованную массу твердых частиц песка и цемента, имеющих большое сцепление между собой и материалом трубки 5 из фильтрующего материала. Момент образования пробки 10 фиксируется резким возрастанием давления на манометре насоса 4. Насос 4 выключают, тампонажный раствор сбрасывает через обратный клапан насоса 4 в емкость для тампонажного раствора, после этого отсоединяют трубопровод 3 от трубки 5 или обрезают трубку 5 у трубопровода 3.
Под действием давления твердеющего материала рукав-оболочка 1 принимает форму пространства между породным контуром 6 и межрамным ограждением 7. Твердеющий материал схватывается и затвердевает, обеспечивая плотный контакт межрамного ограждения 7 с породным контуром 6.
Экспериментально было установлено, что при нагнетании цементно-песчаного раствора в рукав-оболочку 1 из брезента длиной 2 м и диаметром 0,3 м, при диаметре трубки 45 мм, изготовленной из капроновой сетки с размером отверстий 0,6х0,6 мм и толщиной нитей 0,3 мм, свернутой спиралеобразно в 3 слоя, образование пробки 10 из отфильтрованного материала происходит при достижении давления тампонажного раствора внутри рукава-оболочки 1, равного 0,3 МПа и давлении в трубопроводе 3 насоса, равном 1,2 МПа. При этом было установлено, что для предотвращения разрушения (выдавливания) пробки 10 насосом 4 или давлением тампонажного раствора в рукаве-оболочке 1 после отсоединения трубопровода 3 достаточно иметь длину пробки 10, равную 50 мм. Исходя из этого, длина трубки 5 между штуцером 2 и трубопроводом 3, на которой образуется пробка 10, с учетом запаса прочности принимается из условия, при котором отношение диаметра трубки 5 к длине пробки 10 составляет не менее 1: 3.
Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет упростить запорный элемент при нагнетании в рукав-оболочку тампонажных растворов на основе цемента, упростить контроль процесса нагнетания и исключить необходимость в контроле давления материала в рукаве-оболочке, поскольку при резком повышении давления нагнетаемого материала, доступ его в рукав-оболочку автоматически перекрывается. Запорный элемент изготавливается из широко распространенных дешевых материалов, не требующих специальной обработки и оборудования. (56) Патент ФРГ N 3408823, кл. E 21 D 11/04, 1984.
Авторское свидетельство СССР N 1055879, кл. E 21 D 11/00, 1982.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАбОТОК/ включающее гибкий рукав-оболочку со штуцером и соединенный с ним посредством запорного элемента трубопровод для нагнетания твердеющего тампонажного материала на основе цемента, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции запорного элемента, последний выполнен в виде трубки из фильтрующего материала.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполненный в виде трубки запорный элемент образован из свернутой спиралеобразно фильтрующей ткани.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4808115 RU2010975C1 (ru) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | Устройство для крепления горных выработок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4808115 RU2010975C1 (ru) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | Устройство для крепления горных выработок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010975C1 true RU2010975C1 (ru) | 1994-04-15 |
Family
ID=21504953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4808115 RU2010975C1 (ru) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | Устройство для крепления горных выработок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2010975C1 (ru) |
-
1990
- 1990-04-02 RU SU4808115 patent/RU2010975C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3397260A (en) | Method for encasing rigid members with concrete | |
US3492823A (en) | Method and apparatus for forming elongated hardened concrete bodies by pressure grouting | |
US6257803B1 (en) | Three component chemical grout injector | |
CN113047294B (zh) | 双联管型多功能注浆装置及其施工工法 | |
RU2010975C1 (ru) | Устройство для крепления горных выработок | |
US2201096A (en) | Method of locating and repairing suction strainer damages in wells | |
CN209760241U (zh) | 一种电动灌浆系统 | |
WO1992016696A1 (en) | Injection tube for chemical injection in concrete | |
CN111692454A (zh) | 一种管道的防渗加固装置及其修复方法 | |
JPH1037151A (ja) | 袋詰脱水袋の注入口の構造 | |
CN110219675A (zh) | 一种双层注浆导管 | |
US4697960A (en) | Method and apparatus for anchoring rock bolts and cables | |
FR2792664A1 (fr) | Procede et dispositif de captage d'eau douce au niveau d'un exutoire karstique | |
CN213574221U (zh) | 一种含胆快速自建水闸墙系统 | |
KR100319658B1 (ko) | 콘크리트 시공용 다발관 케이블 및 그를 이용한 조인트 그라우팅 공법 | |
JPH08199154A (ja) | 注入固化材及び鋼管矢板継手止水方法 | |
CN207176766U (zh) | 平面止浆垫涌水口控流装置 | |
SU1084369A1 (ru) | Способ подводного бетонировани | |
RU1778274C (ru) | Способ обратного цементировани обсадных колонн | |
CN208380584U (zh) | 一种超前小导管注浆封堵装置 | |
JP2875985B2 (ja) | 接着剤注入装置への接着剤の充填方法及び接着剤注入装置用ストレーナー | |
CN215672271U (zh) | 一种隧道施工防水涌装置 | |
JPS62242023A (ja) | 鞘管に対する内挿管の固定方法 | |
GB2207944A (en) | Improvements relating to underground structural elements such as ground anchors and piling | |
CN108442901A (zh) | 一种隧道钻孔涌水阻塞装置及方法 |