SU1601382A1 - Способ установки анкера в мерзлых породах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу. Целью  вл етс  повышение эксплуатационной надежности анкера за счет более прочного закреплени  его в мерзлом массиве. Дл  этого бур т скважину (С) 2. Ввод т в ее донную часть экзотермический состав в ампуле. Посредством этого состава разогревают окружающие породы на дне С 2 с образованием ореола протаивани . Затем с помощью дерев нного зар дчика с резиновым поршнем удал ют отта вшую влагу путем ее выдавливани  и отсоса за счет создани  разр жени  в донной части С 2. После этого в С 2 ввод т ампулу с дополнительными химическим составом 6. Поступательно-вращательным движением анкерного стержн  (АС) 10 разрушают ампулу и перемешивают ее компоненты. Посредством создаваемого давлени  на химический состав 6 его ввод т в освобожденное от влаги поровое пространство оттаивших пород. До затвердевани  состава 6 АС 10 в устье С 2 расклинивают. После затвердевани  состава 6 на выступающую часть АС 10 надевают опорную плитку и навинчивают нат жную гайку. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к креплению анкерами горных вьфаботок, проведенных в мерзлых породах.

Целью изобретени   вл етс  повы- Йение эксплуатационной надежности ан- Кера за счет более прочного закреплени  его в мерзлом массиве. На фиг. 1 изображена схема под- (готовки замковой части скважины к |установке анкера; на фиг. 2 - анкер ;после его закреплени  в скважине. Замковую часть 1 скважины 2 под- ;готавливают дл  закреплени  анкера iпри помощи экзоте1Й ического состава в ампуле 3 и дерев нного зар дчика 4 с резиновым поршнем 5 имеющим диа- : метр больше,чем диаметр скважины. Уста- навливаемый в скважине 2 анкер включает i закрепл ющий состав 6,резиновую манжет 7,пружину 8,ограничительную шайбу 9, стержень 10 анкера и опорное устрой- j ство 11.

Способ установки анкера заключа- етс  в следующем.

Перед закрепле1; ием анкера в замко- вую часть сквалсины 2 ввод т ампулу

3 с экзотермическим соста вом. Ударом : дерев нного зар дчика 4 разрз ают эту ампулу..7У1  химического взаимодействи  ее компонентов. Тепло, выдел ющеес  при этом, воздействует на стенки скважины в зоне закреплени . В результате образуетс  ореол прота- 1шани  D массиве мерзлой породы вокруг этой зоны.

Отта вша  в ореоле протаивани  порова  влага частично испар етс  за счет выделившегос  тепла при экзотер мической реакции, а частично остаетс в зоне протаивани .

При помощи дерев нного зар дчика 4 с резиновым поршнем 5, имеющим диаметр больше, чем диаметр скважины, .выдавливают и удал ют из порового пространства оставшуюс  влагу за сче создани  разрежени  в донной части скважины.

После этого в скважину ввод т ам

пулу с дополнительным химическим сое тавом 6. Поступательно-вращательным движением анкера разрушают ампулу и перемешивают ее компоненты. Тепло , выдел ющеес  при размешивании и полимеризации состава, воздействует на стенки скважины в зоне закреплени  и дополнительно высушивает эту зону.

5

0

5

За счет увеличени  объема состава 6 при полимеризации и воздействии на него пружины 8 через резиновую . манхсету 7 закрепл ющий состав вводитс  под давлением в освобожденное от влаги поровое пространство отта вших пород.

Это позвол ет создать в замковой части благопри тный температурный и влажностный реагнм пород дл  более качественной полимеризации закрепл ющего состава в мерзлых породах, а процесс внедрени  закрепл ющего состава в поровое пространство горных пород позвол ет увеличить площадь закреплени  и создать замок анкера, внедренньп за контур скважины на величину ореола протаивани , в резуль- тате чего уменьшаетс  врем  отверждени  закрепл ющего состава и увеличиваетс  несуща  способность анкерной крепи в мерзлых породах.

П р и м е р. Армополимерными анкерами конструкции НГД им. А.А. Ско- чинского креп т подготовительную выработку пр моугольного сечени , пройденную в тонкодисперсных мерзлых породах с температурой массива и влажностью 18%.

По мере проведени  выработки в ее кровле перфораторами бур т скважины диаметром 42 мм, глубиной 1,8 м по сетке 1x1 м.

Перед закреплением в донную часть скважины дерев нным зар дчиком с резиновым поршнем, диаметр которого больше диаметра скважины на 4-6 мм, помещают ампулу с экзотермическим составом.

В зависимости от температуры мерзлой породы, ее влажности и необходимых размеров замковой части компоненте экзотермического состава могут быть различными, например. перманга- нат кали  и глицерин, серна  кислота и вода, карбид кальци  и вода и т.д. Длина ампулы с экзотермическим составом должна быть равна длине замковой части анкера. В данном случае в качестве экзотермического состава выбран перманганат кали  и глицерин, которые размещены в ампуле длиной 300 мм и диаметром 36 мм и разделены .между собой перегородкой.

При по.мощи дерев нного зар дчика ударом а дно сквахсиш.1 разрушают ампулу с экзотермическим составом, при этом происходит химическое взатодейвращательное движение, за счет чего разрушают ампулу с закрепл ющим составом и перемешивают ее содержимое. . Под действием пружины и резиновой манжеты закрепл ющий состав под давлением проникает в обезвоженное прро- вое пространство ореола протаивани .

10

15

Дл  полного схватывани  и затвердевани  закрепл ющего состава стержень анкера в устьевой части скважины раскл1шивают при помощи дерев нных клиньев. После затвердевани  состава на выступающую часть стержн  одевают опорную плптку и навинчивают нат жную гайку дл  создани  первичного распора.

ствие ее компонентов с вьщелением тепла, количество которого достаточно дл  образовани  ореола протаива- I

НИН.

Во врем  химической реакции выдел ющеес  тепло через стенки скважи- -ны воздействует на мерзлый массив и вызывает протайвание nopoff.1 вокруг замковой части скважины, на глубину до нескольких сантиметров. Зар дчик с поршнем при этом устран ет утечки , тепла в сквалсину за пределы замковой . части.

Claims (1)

1. Зна  продолжительность протекани  химической реакции через определенное врем  по окончанию ее досыпают зар дчик до дна скважины, при этом резиновый поршень, диаметр которого больше диаметра скважины, выдав- 20Формулаиз обретени  ливает отта вшую влагу из порового пространства. При обратном движении зар дчика от дна к устью скважины за резиновым поршнем создаетс  разрежение , за счет чего оставша с  влага удал етс  из порового пространства и из скважины. . Дл  более полного удалени  отта вшей , поровой влаги из зоны закреп-, лени  этот цикл можно повторить несколько раз,

   /, Вслед за этр1м производ т непосредственно закрепление анкера в скважине , дл  чего ввод т в нее ампулу с закрепл ющим составом СФЖ-3032 на основе фенолоформаль депщной смолы. Диаметр ампулы 36 мм, длина 300 мм. Количество компонентов закрепл ющего состава дл  одной ампуды следующее, г: смола СФЖ-3032 200, наполнитель в виде песка 200, отвёрдитель в виде смеси, век и ОФК 100.

   Перфоратором через переходник придают стержню анкера поступательно25

   Способ установки анкера в мерзлых породах, включарций бурение скважины, введение в нее экзотермического состава и анкерного стержн , разогрев посредством экзотермического состава окружающих пород на дне скважины и закрепление стержн  в ней, отличающийс  тем, что, с целью 30 повышени  эксплуатационной надежности анкера за счет более прочного закреплени  его в мерзлсм массиве, при разогреве окружанщих мерзлых пород на дне скважины в них создают ореол протаивани , из порового хфост- ранства которого затем удал ют отта вшую влагу путем ее выдавливани  и отсоса за счет создани , разрежение в донной части скважины, а дл  закреплени  анкерного стержн  используют дополнительный химическш состав, который ввод т под давлением в осво- божденное от влаги поровое пространство отта вших пород.

   35

   40

   1601382

   вращательное движение, за счет чего разрушают ампулу с закрепл ющим составом и перемешивают ее содержимое. . Под действием пружины и резиновой манжеты закрепл ющий состав под давлением проникает в обезвоженное прро- вое пространство ореола протаивани .

   I

   о

   Дл  полного схватывани  и затвердевани  закрепл ющего состава стержень анкера в устьевой части скважины раскл1шивают при помощи дерев нных клиньев. После затвердевани  состава на выступающую часть стержн  одевают опорную плптку и навинчивают нат жную гайку дл  создани  первичного распора.

   ормулаиз обретени 

   20Формулаиз обретени 

   25

   Способ установки анкера в мерзлых породах, включарций бурение скважины введение в нее экзотермического состава и анкерного стержн , разогрев посредством экзотермического состава окружающих пород на дне скважины и закрепление стержн  в ней, отличающийс  тем, что, с целью 30 повышени  эксплуатационной надежности анкера за счет более прочного закреплени  его в мерзлсм массиве, при разогреве окружанщих мерзлых пород на дне скважины в них создают ореол протаивани , из порового хфост- ранства которого затем удал ют отта вшую влагу путем ее выдавливани  и отсоса за счет создани , разрежение в донной части скважины, а дл  закреплени  анкерного стержн  используют дополнительный химическш состав, который ввод т под давлением в осво- божденное от влаги поровое пространство отта вших пород.

   35

   40