Устройство анкер-герметизатора для производства тампонажных работ в шахте

Использование: Полезная модель системы относится к области горного дела и может быть использована преимущественно в шахтах угольной и горнорудной промышленности для нагнетания тампонажного раствора в трещиноватые породы, вмещающие изоляционные перемычки. Цель: Использование полезной модели позволяет повысить герметичность изоляционных перемычек, что в свою очередь способствует предотвращению возникновения эндогенных пожаров в отработанных участках или ускорению тушения пожара в шахте. Сущность: Устройство анкер-герметизатора для производства тампонажных работ в шахте, включающее соосно установленные трубы, натяжной механизм, коническую гайку с продольными выступами, фиксатор и эластичный уплотнитель, при этом на выходе конической крепежной гайки в шпур рабочей скважины закреплена на продольной оси стержня анкера эксцентрическая втулка раскрепления с установкой резинового защитного кольца, при этом при использовании анкер-герметизатора для тампонажных работ, особенно при возведении безврубовых перемычек длина анкера по углю выполнена большей длины, чем при его использовании по породе. Контроль за процессом тампонажа осуществляется по манометру, установленному на тампонажном аппарате. Положительный эффект: Повышение оперативности и безопасности производства горноспасательных работ при ликвидации сложных подземных пожаров.

Полезная модель относится к области горного дела и может быть и может быть использовано преимущественно в шахтах угольной и горнорудной промышленности для нагнетания тампонажного раствора в трещиноватые породы, вмещающие изоляционные перемычки, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. свид. №417627.

В основном изобретении по авт. свид. №417627 описано устройство, используемое для тампонажа трещиноватых пород. Это устройство включает соосно установленные, анкер и герметизатор. Анкер выполнен полым и на конце имеет наружную резьбу для подсоединения нагнетательного шланга. Герметизатор состоит из корпуса, распорного винта, уплотнителя, конического кольца и натяжного механизма, включающего натяжную гайку, фланец, закрепленный на корпусе, подвижную втулку и тяги, соединенные одними концами с коническим кольцом, а другими - с подвижной втулкой. Для закрепления анкера в скважине устройство снабжено специальным приспособлением. (Авт. свид. СССР №417627, М. Кл. свид. 21 F 17/00/,1972).

Применение такого устройства при тампонажных работах не предотвращает вытекания раствора из скважины после извлечения устройства, причем наиболее интенсивный выход раствора обычно наблюдается из восходящих скважин. В результате этого часть раствора выходит обратно из пустот и крупных трещин в скважину, из нее - в выработку. Это приводит к некачественному тампонажу горных пород, вмещающих изоляционные перемычки.

Целью полезной модели является повышение качества тампонажа горных выработок, надежность устройства в целом.

Это достигается тем, что устройство анкер-герметизатора для производства тампонажных работ в шахте включает соосно установленные трубы, натяжной

механизм, коническую гайку с продольными выступами, фиксатор и эластичный уплотнитель, при этом на выходе конической крепежной гайки в шпур рабочей скважины закреплена на продольной оси стержня анкера эксцентрическая втулка раскрепления с установкой резинового защитного кольца, при этом при использовании анкер-герметизатора для тампонажных работ, особенно при возведении безврубовых перемычек длина анкера по углю выполнена большей длины, чем при его использовании по породе.

Предложенная совокупность отличительных признаков - такое конструктивное решение обеспечивает фиксацию положения монжеты эксцентрическая втулка, в момент нагнетания раствора и после извлечения анкера из скважины обеспечивает надежность в работе.

На фиг.1 изображен общий вид устройства с разрезами по А-А, по Б-Б и В-В, на фиг.2 изображена технологическая схема применения устройства для приготовления суспензий, тампонажного аппарата АТ-2 вместе с анкер-герметизатором АГ-2 (конструкции РосНИИГД).

Анкер-герметизатор предназначен для герметизации устья щпура при нагнетании тампонажных растворов в трещиноватые породы, вмещающие изоляционные перемычки, а также применяется при возведении безврубовых перемычек для скрепления их тел с вмещающими породами. Для нагнетания тампонажных растворов в трещиноватые породы достаточно 1ого анкера и 1ого герметизатора, при возведении же перемычек необходим соответствующий набор анкеров. По этой причине в комплект входят 16 анкеров, 16 защитных колец, 1 герметизатор и 1 поворотная рукоятка.

Анкер-герметизатор состоит из 3х основных частей: анкера, герметизатора и поворотной рукоятки. Анкер выполнен из полого стержня 5 и замка. Замок состоит из четырехперой гильзы 3 с зубчатыми выступами для надежного закрепления в шпуре; в прорези гильзы входят продольные выступы конической гайки 1. В основании гильзы находится свободно вращающаяся эксцентрическая втулка 4, позволяющая закреплять замок в любой части шпура. На хвостовой части стержня нарезана наружная резьба.

Герметизатор состоит из корпуса 10 закрепляемого на стержне распорным винтом 13, уплотнителя 3, конического кольца 7 и натяжного механизма, включающего в себя натяжную гайку 12 с подвижной втулкой 11, соединенной тягами 9 с коническим кольцом. Поворотная рукоятка 15 закрепляется с помощью свободно вращающейся эксцентрической втулки 14 в концевой части стержня. Для лучшего сцепления втулки с внутренней поверхностью стержня втулка выполнена с накаткой. Защитное кольцо 6 - резиновое.

Тампонажные работы производят следующим образом. Анкер закрепляют с помощью поворотной рукоятки в шпуре и надевают на стержень герметизатор так, чтобы уплотнитель располагался вблизи устья шпура. К стержню подсоединяют нагнетательный шланг раствороподающего устройства и нагнетают тампонажный раствор. Закончив подачу раствора, шланг отсоединяют, извлекают герметизатор и, вращая поворотную рукоятку в обратном направлении, освобождают анкер и извлекают его из шпура.

При сооружении безврубовой перемычки анкер закрепляют в одном из расположенных по ее периметру шпуров, надевают на стержень защитное кольцо, затем герметизатор. После того, как подача раствора закончена, герметизатор извлекают, а анкер остается в шпуре. Защитное кольцо, удерживая раствор в кольцевом пространстве шпура, способствует более прочному закреплению анкера. Аналогично обрабатывают остальные шпуры,

Технологическая схема (фиг.2) применения устройства для приготовления суспензии и аппарата тампонажного поясняется следующими позициями: 1 - пожарно-оросительный трубопровод; 2 - устройство для приготовления суспензии; 3 - анкер-герметизатор АГ-2; 4 - шпур; 5 - перемычка изоляционная; 6 - аппарат тампонажный с эластичной диафрагмой АТ-2; 7 - заливочная емкость; 8 - рукав подачи воды для приготовления суспензии; 9 - шахтная вагонетка; 10 - рукав нагнетательный.

Порядок схемы (фиг.2) применения следующий. В породах, вмещающих перемычку, бурятся шпуры 4. Число, глубина и расположение шпуров, а также расстояния между ними определяется степенью трещиноватости пород и сечением выработки. В вагонетке 9 навесным смесителем 2 приготавливается

специальный тампонажный раствор. В шпуре закрепляется анкер-герметизатор 3 и к нему подсоединяется нагнетательный шланг 10 от тампонажного аппарата 6. От пожарно-оросительного трубопровода 1 прокладывается шланг 8 подачи воды в тампонажный аппарат 6. Тампонажный раствор из вагонетки 9 в тампонажный аппарат подается с помощью заливочной емкости 7 через заливочную горловину 5. Нагнетание раствора прекращается при выдавливании его из массива или соседних шпуров, причем давление не должно превышать 0,5 МПа, что контролируется по манометру 14. При отсутствии пожарно-оросительного трубопровода у места ведения работ тампонажный раствор нагнетается сжатым воздухом из баллонов или газообразным азотом от подземного газификатора КАЭ-1, МИГ-0,3/1,6, "Зиминец-1" или КОМБИ (конструкции РосНИИГД) или ручным насосом 3.

При испытаниях оборудование схемы было использовано при тушении эндогенного пожара, возникшего на участке №8 по пласту "Горелый гор-108 " шахты "Центральная^и НПО УК "Прокопьевскуголь".

При этом определены основные технические данные устройства анкер-герметизатора для проведения тампонажных работ в шахте:

Техническая характеристика

Длина анкера, мм

разовое

Масса анкер-герметизатора, кг:

Применение устройства для приготовления суспензии, анкер-герметизатора АГ-2 и тампонажного аппарата АТ-2 при горноспасательных и профилактических работах позволяет значительно уменьшить трудозатраты на производство горноспасательных работ, утечки воздуха через горные породы, вмещающие изоляционные перемычки, что в свою очередь, способствует предотвращению эндогенных пожаров в отработанных участках или сокращению времени тушения изолированных пожаров.

Устройство анкер-герметизатора для производства тампонажных работ в шахте, включающее соосно установленные трубы, натяжной механизм, коническую гайку с продольными выступами, фиксатор и эластичный уплотнитель, отличающееся тем, что на выходе конической крепежной гайки в шпур рабочей скважины закреплена на продольной оси стержня анкера эксцентрическая втулка раскрепления с установкой резинового защитного кольца, при этом при использовании анкер-герметизатора для тампонажных работ, особенно при возведении безврубовых перемычек, длина анкера по углю выполнена большей длины, чем при его использовании по породе.