SU1452489A3 - Анкерна крепь,способ ее возведени и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретеиие относитс  к креплению гориых выработок и позвол ет упростить процесс креплени . Дл  этого в пробуренную скважину ввод т труб- чатьш элемент (ТЭ) I, закрытый с двух сторон посредством втулок с впускным отверстием на хвостовике (X) 3. К нему подсоедин ют нагнетательный трубопровод (ТП) 9 и пропус- кают через него в ТЭ 1 жидкость. Под ее давлением размещенна  внутри полости ТЭ 1 складка распр мл етс  и ТЭ 1 расклиниваетс  в скважине. Размеры складки рассчитаны на увеличение ТЭ 1 по меньшей мере на 20% его первоначальной величины. После распр млени  складки в ТЭ 1 снимают давление путем слива жидкости и отсоедин ют ТП 9. Установку анкерной крепи осуществл ют устройством, состо щим из ТП 9 и св занного с насосом вентил . К штанге анкера присоединен цилиндрический патрон в виде пустотелого корпуса 14 с гнездом дл  X 3 и установленного в нем поршн  21. Гнездо имеет подающее кольцо 30 и аксиально установленные с обеих его сторон кольцевые манжеты 26-29, установленные в кольцевых канавках 25. Под давлением жидкости поршень 21 аксиально перемещаетс  и манжеты 27 и 23 прижимаютс  к X 3. Когда X 3 установлен в гнезде патрона подакнций канал 32 соединен с поршневой камерой и аксиально с гнездом в промежутке между манжетами 26-29 против аксиального отверсти  31 в X 3. 3 с.п. ф-лы, 10 ил. f J5 .г л «/ О) О4

Description

11

Изобретение относитс  к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса креплени .

На фиг. I схематично изображен анкер дл  его установки в скважине, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - анкер после закреплени  его в скважине, поперечный разрез; на фиг. 4 - цилиндрический патрон устройства дл  установки анкерной крепи; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - ввд В на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 8 - цилиндрически патрон, вариант; на фиг. 9 - то же, разрез; на фиг. 10 - схема установки анкерной крепи.

Анкерна  крепь состоит из способного к расширению под давлением трубчатого элемента 1, изготовленного из малоуглеродистой стали, в котором вьшолнена продольна  складка 2, размещенна  внутри полости с возможностью распр млени  под давлением жидкости , нагнетаемой в полость трубы 1 причем складка 2 касаетс  противоположной внутренней поверхности. На концах трубы 1 запрессованы втулки: хвостова  3 и головна  4, которые закреплены на трубе посредством сварки. Хвостова  втулка хвостовика 3 имеет фланец 5, который служит упором дл  шайбы 6. Диаметр отверсти 7 в шайбе 6 рассчитан на ее установк с головного конца трубы 1. В хвостовой втулке хвостовика 3 и в стенке трубы 1 выполнены радиальные отверсти  8 дл  нагнетани  через них в полость трубы 1 под высоким давлением жидкости, например воды.

Анкерную крепь устанавливают следующим образом.

В пробуренную скважкну ввод т трубу 1, подсоедин ют к ее хвостовику 3 нагнетательный трубопровод 9, через который производ т нагнетание жвдкости в трубу 1. Введение трубчатого элемента 1 в скважину производитс  безпреп тственно в св зи с тем, что его диаметр меньше диаметра скважины. Под давлением нагнетаемой жидкости складка 2 распр мл етс  и труба 1, расшир  сь, расклиниваетс  в скважине. Распр мление складки 2 производ т с оставлением  зычка 10 (фиг. 3J, который под давлением жид

Q

5

5

2/4

0

0

5

0

45

0

5

892

кости сжимаетс . После распр млени  складки 2 производ т сн тие давлени  в трубчатом элементе 1 путем слива жидкости из него. При этом  зычок 10 расжимаетс  и, действу  как пружина , дополнительно прижимает трубу 1 к стенкам скважины. После сн ти  давлени  трубопровод 9 отсоедин ют . от трубы 1.

Установку анкерной крепи осуществл ют с помощью устройства, которое состоит из насоса 1 I, нагнетательного трубопровода 9, вентил  12 и присоедин емого к штанге анкера цилиндрического патрона 13. Последний имеет пустотелый корпус 14 с гнездом дл  хвостовика 3 анкера. Корпус 1 4 состоит из двух частей: 15 и 16 со сквозным отверстием 17, скрепленных между собой винтами 18; В отверстии корпуса 15 имеетс  выступ 19, с которым сопр жена установленна  в отверстии 17 втулка 20. В ступенчатой цилиндрической полости корпуса 15 размещен поршень 21 таким образом, что между поршнем 21 и корпусом образованы две камеры 22 и 23. Камера 23 посто нно сообщена с атмосферой через отверстие 24 и зазоры между корпусом и втулкой 20. В гнезде корпуса 14 имеетс  кольцева  канавка 25, в которой установлены четыре кольцевые манжеты 26, 27, 28 и 29 и подающее кольцо 30 между ними. Поршень 21 уст-ановлен в полости корпуса с возможностью сжати  манжет , вдоль его продольной оси, причем крайние манжеты 26 и 29 тверже внутренних 27 и 28, поэтому они деформируютс  незначительно и служат опорой дл  внутренних манжет 27 и 28 и преп тствуют вьдавливанию последних. Корпус 15 имеет впускное отверстие 31, к которому подсоедин ют нагнетательный трубопровод 9. Последний снабжен вентилем 12, посредством которого его можно попеременно соедин ть с насосом 11 или производить слив. От впускного отверсти  31 отходит подвод щий канал 32 к клапану 33 противодавлени , а от клапана 33 отходит канал 34 к широкой кольцевой канавке 35, в падающем кольце ЗО от кольцевой канавки 35 отход т радиальные отверсти  36 к другой широкой кольцевой канавке 37 на внутренней понерх ости подающего кольца 30. Подающий канал 32 имеет ответвление 38, ведущее в камеру 22. Из кольцевой канавки 35 проходит спускной канал 39 к обратному клапану, который имеет квадратный элемент 40 с конической передней частью, вход щей в конец канала 39. Канал 41 соедин ет цилиндрическое отверстие 42, в котором размещен элемент 40 клапана с впускным отверстием 31.

Патрон 13 имеет две плоские поверхности 43 и 44 с резьбовыми отверсти ми 45 и 46, посредством которых его можно устанавливать на любой державке, например на штанге 47, при помощи которой оператор может перемещать патрон 13 и вводить анкер в скважину, пробуренную в кровле горной выработки.

Устройство дл  установки анкерной крепи работает следующим образом.

Перед введением в скважину хвостовик 3 трубчатого элемента 1 вставл ют в патрон 13, как показано на фиг. 4. После введени  анкера в скважину по нагнетательному трубопроводу 9 подают воду под высоким давлением к впускному отверстию патрона 31. Под давлением воды поршень 21 перемещаетс  и манжеты 27 и 28 прижимаютс  к втулюе хвостовика 3 анкера. Затем, когда манжеты 27 и 28 будут прижаты, давление увеличивают, открываетс  клапан 33 противодавлени , подава  воду под высоким давлением внутри трубчатого элемента 1 через отверсти  8. После этого, как клапан 33 открйваетс , он будет оставатьс  открытым также при падении давлени . Спускно-й канал 39 остаетс  закрытым элементом 40 обратного клапана , поскольку он подпружинен. Когд давление воды достигнет заданного уровн , например 25 МПа, впускной вентиль 12 вручную или автоматически срабатьюает дл  выпуска воды из трубопровода 9 через впускное отверстие 31. Поскольку через канал 41 также спускаетс  вода, элемент 40 обратног клапана открывает канал 39 дл  слива воды, а клапан 33 закрьюаетс . Поршень 21 снимает осевую нагрузку с манжет 26, 27, 28 и 29. После сн ти  давлени  патрон 13 снимают с анкера, который теперь закреплен в скважине.

Конструктивный вариант патрона, представленный на фиг. 8 и 9, отличаетс  тем, что поршень 21 с кромкой 48 образует золотниковый клапан, который регулирует полость 49 в канале

34, который соединен с подающим кольцом 30. Этот золотниковый клапан замен ет клапан 33 (фиг. 4), причем он не впускает воду под высоким давлением в подающее кольцо 30 до тех пор, пока манжеты 27 и 28 не будут сжаты. Когда производ т слив, вода из анкера проходит через обратный клапан в трубопровод 9.

Claims (4)

1.Анкерна  крепь, включающа 

способный к расширению под давлением жидкости трубчатый элемент, закрытый с обеих сторон посредством втулок с впускным отверстием на хвостовике, проход щем через втулку внутрь трубы,

отличающа с  тем, что, с целью упрощени  процесса креплени , трубчатый элемент выполнен с аксиальной продольной складкой, размещенной внутри его полости с возможностью

распр млени  под давлением жидкости.

2.Анкерна  крепь по п. 1, отличающа с  тем, что размеры складки рассчитаны на увеличение диаметра трубчатого элемента по меньшей мере на 20% его первоначальной величины, а отверстие во втулке размещено аксиально,

3.Способ установки анкерной крепи , включающий введение трубчатого

элемента в скважину, подсоединение к его хвостовику нагнетательного трубопровода, нагнетание жидкости дл  распора трубчатого элемента в скважине и отсоединение от него трубопровода , отличающийс  тем, что перед отсоединением трубопровода производ т сн тие давлени  в трубчатом элементе путем слива жидкости из него.

4. Устройство дл  установки анкерной крепи, включающее насос, нагнетательный трубопровод, щтангу с вентилем , который соединен с насосом, и присоедин емый к анкеру цилиндрический патрон с подающим каналом, отличающеес  тем, что патрон выполнен в виде пустотелого корпуса с гнездом дл  хвостовика анкера , имеющим подающее кольцо и аксиально установленные, с обеих сторон кольцевые манжеты и поршн , который установлен в полости корпуса с возможностью аксиального перемещени  подающего кольца и аксиального сжати  манжет

вдоль его продольной оси с прижатием ко втулке анкера, при этом канал соединен с поршневой камерой и аксиально с гнездом в промежутке между манжетами против аксиального отверсти 

во втулке анкера, ког да ет ч хиосто- вик установлен в гнезде илгг она, в котором выполнена кольневл  к/шавка дл  размещени  в ней маижег и подающего кольца.

Физ. 1

Фиг. 2

Фае. 5

Б-Б

42

Фиг. 5

16

Вид В

Г-Г

Фаз. б

ЦО 16 4i 1

Фаз. 7

50 28

J4 59 Ю 2 Фа$. 9

15 2Ь 21 28 21

Фиа.в

Фиа. 10