×
20.04.2016
216.015.35f1

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ШПУРА ПОД АНКЕР, ПРОБУРЕННОГО В КРОВЛЕ ВЫРАБОТКИ, КАРТРИДЖАМИ СО СМОЛОЙ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002581587
Дата охранного документа
20.04.2016
Аннотация: Изобретение относится к способу заполнения пробуренных шпуров под анкеры в кровле выработки картриджами со смолой. Технический результат заключается в повышении эффективности работы и увеличении скорости проходки, обеспечивая безопасную и эффективную работу в выработках. На первом этапе пробуривают шпур в кровле выработки с использованием пневматической машины для постановки анкерной крепи и прочищают пробуренный шпур промывкой водой или продувкой воздухом. Используют телескопическую трубу в сочетании с многосекционными обсадными трубами. Телескопическую трубу вытягивают на нужную высоту в соответствии с глубиной шпура, пробуренного в кровле, вставляют верхнее отверстие телескопической трубы в пробуренный шпур на определенную глубину, множество картриджей со смолой помещают последовательно в телескопическую трубу через нижнее отверстия телескопической трубы и проталкивают картриджи со смолой в самое глубокое положение пробуренного шпура вдоль всей телескопической трубы посредством толкающего стержня. Картриджи со смолой выдавливают вверх и перемешивают, так что картриджи со смолой оказываются скрепленными посредством связующего со стенками шпура в породной толщи. Затем толкающий стержень вынимают из телескопической трубы; телескопическую трубу отводят и затем вынимают из пробуренного шпура; и в завершение вставляют анкер, чтобы осуществить перемешивание картриджей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу заполнения картриджами со смолой, в частности к способу заполнения пробуренных шпуров под анкеры в кровле выработки в местах, где породная толща имеет трещины, а высота выработки составляет 3,0 метра или более.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В Китае способы анкерного крепления используются в выработках в горной породе на угольных шахтах в течение более 50 лет с 1956 года. Усовершенствование этих способов выразилось в переходе от использования анкеровки с низкой прочностью к анкеровке с высокой прочностью, а затем к широкому использованию анкеровки с высоким предварительным напряжением. Впервые анкерное крепление было успешно применено в Китае на угольных шахтах для выработок в горной породе, при этом методы крепления на основе торкрет-бетона и анкеров для горной породы, представленные использованием трех небольших объектов (′′three small′′), получили широкое распространение и применение для выработок горной породы. Анкерное крепление начало применяться в горных выработках в 1960-х годах. Поскольку окружающие породы выработок в угольных пластах являются относительно рыхлыми, имеют разломы и подвергаются воздействию при ведении горнорудных работ, они могут иметь серьезные деформации; вследствие этого требования к способам анкеровки являются очень строгими. Способы анкерного крепления, ранее используемые в Китае, имели такие недостатки, как низкая прочность и низкая жесткость, и указанный принцип анкеровки относился к пассивному креплению; кроме того, не были достаточно разработаны теория анкерного крепления, способ проектирования, материалы для анкеровки, строительная техника, инструменты мониторинга и т.д. Следствием этого было очень медленное развитие методов анкерного крепления для угольных выработок. В 1990 году анкерное крепление угольных выработок применялось для 3%-5% крупных государственных угольных шахт в Китае, а крепления пропластка в основном использовалось для крепления угольных выработок.

В период осуществления девятого пятилетнего плана способ анкерного крепления был указан в качестве основного предмета исследования для бывшего Министерства угольной промышленности, и были проведены углубленные, подробные и всесторонние исследовательские и опытно-конструкторские работы. В частности, в 1996-1997 годах из Австралии был заимствован способ анкерного крепления, который был представлен на сайте Горнорудного управления Синтай (Xingtai Bureau of Mines). При этом в Китае благодаря совместным усилиям со стороны научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений и угледобывающих предприятий способ анкерного крепления угольных выработок был значительно усовершенствован. Новые методы, новые материалы и новые способы, такие как использование высокопрочных деформированных стальных стержней, закрепленных с использованием смолы на увеличенную или полную длину, способ проектирования на основе динамического крепления и использование небольших шпуров с анкерами, смолой и предварительно напряженными анкерными канатами и т.п., были приняты и широко применяются в суровых условиях, например в угольных выработках сверху и выработках со сложной и имеющей разломы кровлей, и позволили добиться хорошего крепежного эффекта, технических и экономических преимуществ.

С начала 21-го века в связи с быстрым развитием и применением полностью механизированных метода обрушения угля сверху с образованием пустот и метода добычи с выемкой пласта сразу на всю мощность для мощных пластов, к способам анкеровки угольных выработок предъявляются более высокие требования. В полностью механизированных забоях обрушения угля сверху с образованием пустот и в забоях для добычи с выемкой пласта сразу на всю мощность, выработка при горнорудных работах обычно должна вестись вдоль подошвы пласта, поскольку кровля выработки представляет собой разломанный угольный пласт; иногда выработка при ведении горнорудных работ также представляет собой угольную выработку с добычей сразу на всю мощность. Кроме того, при значительном увеличении интенсивности добычи угля и его выхода поперечное сечение выработки должно быть значительно увеличено. Для уменьшения потерь угля все более и более широко применяется проходка с входом по завальной стороне (gob-side entry). Все это очень усложняет создание крепления для выработки. Чтобы решить эту проблему, были проведены исследования, испытания, внедрение и применение методов полного анкерного крепления угольных выработок в таких добывающих областях, как Яньчжоу (Yanzhou), Луан (Luan), Жинченг (Jincheng), Сишань (Xishan), Хуайнань (Huainan), Хуайбэй (Huaibei), Синьвэнь (Xinwen), Лункоу (Longkou), Кайлуань (Kailuan), Тифа (Tiefa), Сюйчжоу (Xuzhou), Хуатин (Huating) и т.п. Оказалось, что анкерное крепление успешно применяется в тяжелых условиях, например в крупносекционных выработках, выработках при добыче сверху или с выемкой пласта сразу на всю мощность, выработках при проходке с входом по завальной стороне и выработках с рыхлыми и имеющими разломы окружающими породами и т.п., что может значительно улучшить эффективность крепления для выработки, уменьшить затраты на крепление, а также создать благоприятные условия для быстрого продвижения очистного забоя и эффективного производства на угольных шахтах.

В последние годы для осуществления крепления в сложных и тяжелых условиях, например в глубоких выработках, испытывающих напряжение земной толщи, выработках с очень крупными секциями, выработках, подвергаемых серьезному воздействию при ведении горнорудных работ и выработках с входом по завальной стороне (gob-side entry) и т.п., в Китае был разработан метод анкеровки на основе интенсивного использования анкеров высокого предварительного напряжения и крепежных канатов, этот метод позволяет активно и своевременно осуществлять анкеровку и позволяет полностью использовать крепежную функцию анкеров. Способ обеспечивает возможность значительного уменьшения деформации и разрушения окружающих пород выработки, когда его применяют под землей, и существенно изменяет ситуацию с креплением и безопасностью в выработках. Кроме того, в нем реализуется современная конструкторская концепция анкерного крепления, которая включает высокую прочность, высокую жесткость, высокую надежность и низкую плотность крепления (которую для простоты можно выразить как ′′три высоких элемента и один низкий элемент (three high and one low)) и обеспечивает возможность значительного увеличения скорости проходки и ее производительности при обеспечении эффективного крепления.

Годы исследований и практики привели к созданию в настоящий момент системы, полностью разработанной в Китае с точки зрения технологии, для анкеровки угольных выработок в угольных шахтах в Китае, и анкерное крепление стало предпочтительным, безопасным, эффективным и преобладающим средством крепления для угольных выработок в угольных шахтах в Китае. Однако при бурении шпуров в кровле под анкеры вокруг стенок шпуров часто возникают местные полости, поскольку в горной породе кровли образуются зоны разрушений, во время выемки, осуществляемой в выработке, и развиваются вертикальные трещины. Следствием этого является сложность заполнения днищ шпуров картриджами со смолой; кроме того, в некоторых выработках перед проведением анкеровки рабочие часто встречались с установленными металлическими сетками, затрудняющими глубокое заполнение шпуров картриджами со смолой, поскольку металлические сетки этому мешают; кроме того, выработки в некоторых шахтах имеют широкий размах по вертикали, рабочие должны использовать вспомогательные инструменты, такие как стремянки или табуретки, чтобы поместить картриджи со смолой в шпуры в кровле под анкера, и в этом случае могут потребоваться совместные усилия нескольких рабочих для выполнения задачи по заполнению шпуров; следствием этого является уменьшение эффективности работы и уменьшение скорости проходки. Все вышеперечисленные проблемы вызывают серьезные отклонения от первоначального плана по безопасной и эффективной работе в выработках.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков предшествующего уровня техники и обеспечение простого, безопасного, надежного и высокоэффективного способа заполнения пробуренных шпуров под анкеры в кровле выработки картриджами со смолой.

Техническое решение

Способ заполнения пробуренных шпуров под анкеры в кровле выработки картриджами со смолой в соответствии с настоящим изобретением включает этапы, согласно которым пробуривают шпур в кровле выработки с использование пневматической машины для постановки анкерной крепи, прочищают шпур промывкой водой или продувкой воздухом, при этом используют телескопическую трубу в сочетании с многосекционной обсадной трубой, вытягивают телескопическую трубу на необходимую высоту в соответствии с глубиной шпура, пробуренного в кровле, вставляют верхнее отверстие телескопической трубы в указанный шпур на определенную глубину и затем множество картриджей со смолой помещают последовательно в телескопическую трубу через нижнее отверстие телескопической трубы; после этого вставляют толкающий стержень в телескопическую трубу и проталкивают картриджи со смолой вдоль стенки телескопической трубы в самое глубокое положение в шпуре и выдавливают вверх и перемешивают картриджи со смолой, так что картриджи со смолой оказываются скреплены посредством связующего со стенками шпура в породной толще; затем вынимают толкающий стержень из телескопической трубы, отводят телескопическую трубу и затем вынимают ее из пробуренного шпура, и в завершении вставляют анкер и перемешивают картриджи со смолой.

Диаметр а верхнего отверстия телескопической трубы больше, чем диаметр с толкающего стержня, a диаметр b нижнего конца телескопической трубы меньше, чем диаметр d пробуренного шпура.

Достигаемые технические результаты:

поскольку телескопическую трубу вставляют в пробуренный шпур заранее до того, как картриджи со смолой размещают в кровле, возникает проблема, заключающаяся в том, что рабочим сложно протолкнуть картриджи со смолой к днищам пробуренных шпуров в случае, когда в кровле образованы полости или заранее наложены металлические сетки; кроме того, в случае, когда высота выработки больше 3 м, рабочим не обязательно использовать такие инструменты, как стремянки или табуретки; вместо этого рабочие могут вытянуть телескопическую трубу соответственно в зависимости от высоты выработки; таким образом может быть уменьшена трудоемкость заполнения смолой, может быть повышена эффективность работы и устранены угрозы безопасности, связанные с размещением картриджей со смолой для анкеров в кровле. Предлагаемый способ прост в использовании, безопасен, надежен и эффективен и имеет высокую практичность и широкую применимость.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 схематически изображено проталкивание картриджей со смолой телескопической трубой в состоянии растяжения в соответствии с настоящим изобретением.

На чертеже:

1 - толкающий стержень,

2 - телескопическая труба,

3 - картридж со смолой,

4 - породная толща кровли,

5 - пробуренный шпур,

а - диаметр верхнего отверстия,

b - диаметр нижнего отверстия,

с - диаметр толкающего стержня,

d - диаметр пробуренного шпура.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее изобретение будет подробно описано на примере варианта реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Способ заполнения пробуренных шпуров под анкеры в кровле выработки картриджами со смолой в настоящем изобретении заключается в следующем: для крепления кровли выработки пробуривают шпур 5 в кровле выработки с использованием пневматической машины для постановки анкерной крепи, прочищают пробуренный шпур 5 промывкой водой или продувкой воздухом, используют телескопическую трубу 2 в сочетании с многосекционной обсадной трубой, при этом телескопическую трубу 2 вытягивают на необходимую высоту в соответствии с глубиной шпура, пробуренного в кровле, вставляют верхнее отверстие телескопической трубы 2 в пробуренный шпур 5 на определенную глубину и затем множество картриджей 3 со смолой помещают в телескопическую трубу 2 последовательно через нижнее отверстие телескопической трубы 2; после этого вставляют толкающий стержень 1 в телескопическую трубу 2 и картриджи 3 со смолой медленно проталкивают толкающим стержнем 1 вдоль стенки телескопической трубы 2 в самое глубокое положение в пробуренном шпуре 5, и выдавливают картриджи 3 со смолой вверх и перемешивают, так что картриджи 3 со смолой оказываются скрепленными посредством связующего со стенками шпура в породной толще 4; затем толкающий стержень 1 вынимают из телескопической трубы 2, телескопическую трубу 2 отводят и затем вынимают из пробуренного шпура, и в завершении вставляют анкер и картриджи со смолой перемешивают.

Диаметр а верхнего отверстия телескопической трубы 2 больше, чем диаметр с толкающего стержня 1, a диаметр b нижнего конца телескопической трубы 2 меньше, чем диаметр d пробуренного шпура 5.


СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ШПУРА ПОД АНКЕР, ПРОБУРЕННОГО В КРОВЛЕ ВЫРАБОТКИ, КАРТРИДЖАМИ СО СМОЛОЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 105.
24.04.2020
№220.018.18a2

Устройство для механического испытания по трем осям и способ моделирования процесса замораживания воды под высоким давлением с получением льда

Изобретение относится к устройству для механического испытания по трем осям и способу моделирования процесса замораживания воды под высоким давлением с получением льда. Устройство содержит основную часть системы нагружения, систему заморозки и систему для проведения испытания образцов; в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719732
Дата охранного документа: 22.04.2020
03.06.2020
№220.018.232e

Способ распознавания именованных сущностей в сетевом тексте на основе устранения неоднозначности вероятности в нейронной сети

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение распознавания именованных сущностей сетевого текста на основе устранения неоднозначности вероятности в нейронной сети. Раскрыт способ распознавания именованных сущностей сетевого текста на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722571
Дата охранного документа: 01.06.2020
12.06.2020
№220.018.2628

Устройство и способ экспериментального определения давления прорыва газа

Настоящее изобретение раскрывает устройство для экспериментального определения давления прорыва газа и относится к технической области захоронения высокоактивных радиоактивных отходов. Устройство для экспериментального определения давления прорыва газа содержит цилиндрический корпус (6),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723232
Дата охранного документа: 09.06.2020
21.06.2020
№220.018.2959

Система и способ динамического определения и коррекции параметров управления

В настоящем изобретении раскрыта система и способ динамического определения и повторной коррекции параметров управления. Система содержит модуль сбора данных, модуль определения динамической модели в режиме онлайн для приводной системы с постоянным магнитом малой дальности действия, модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723827
Дата охранного документа: 17.06.2020
02.08.2020
№220.018.3b34

Буровая установка и пылевсасывающий колпак, а также устройство для удаления пыли для них

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к средствам для удаления пыли с применением буровых установок. Пылевсасывающий колпак содержит конический внешний кожух и цилиндрический внешний кожух, причем верхнее отверстие конического внешнего кожуха совпадает с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728623
Дата охранного документа: 30.07.2020
12.04.2023
№223.018.44f0

Устройство и способ для распределенного определения прямолинейности рабочей поверхности скребкового конвейера на основе волоконно-оптического измерения

Раскрыто устройство и способ для распределенного определения прямолинейности рабочей поверхности скребкового конвейера на основе волоконно-оптического измерения. Устройство содержит широкополосный источник излучения, группу первых волоконно-оптических циркуляторов, группу вторых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760069
Дата охранного документа: 22.11.2021
12.04.2023
№223.018.4518

Колонный сепаратор и способ на основе минерализационно-флотационной сепарации

Предложенная группа изобретений относится к колонному сепаратору и способу на основе минерализационно-флотационной сепарации, может использоваться для технологии переработки минерального сырья в области флотации. На верхней части бака для перемешивания установлен электродвигатель, вал которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002763871
Дата охранного документа: 11.01.2022
14.05.2023
№223.018.54ab

Многоступенчатый многоцелевой гидравлический нагнетатель с регулируемой скоростью нагнетания

Предоставлен многоступенчатый многоцелевой гидравлический нагнетатель с регулируемой скоростью нагнетания, содержащий часть, представляющую собой многоступенчатую нагнетающую конструкцию, контур гидравлического масла, управляющую часть контура гидравлического масла, контур нагнетаемой текучей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002737073
Дата охранного документа: 24.11.2020
15.05.2023
№223.018.58d4

Сопло для коаксиальной подачи порошка, выполненное с возможностью пневматической регулировки фокуса подачи порошка

Изобретение предназначено для порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей с покрытием из металлических сплавов методом лазерной наплавки с синхронной подачей порошка. Сопло для коаксиальной подачи порошка содержит лазерную головку (1), рукав (3), фокусирующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760490
Дата охранного документа: 25.11.2021
26.05.2023
№223.018.705e

Двунаправленное противопроскальзывающее устройство в монорельсовом кране на основе внутреннего храпового механизма

Изобретение относится к двунаправленным противопроскальзывающим устройствам в монорельсовом кране на основе внутреннего храпового механизма. Устройство содержит следующий за тележкой стабилизирующий механизм, направляющую и два, передний и задний, комплекта стопорных механизмов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796175
Дата охранного документа: 17.05.2023
Показаны записи 51-51 из 51.
04.04.2018
№218.016.35eb

Устройство натяжения цепи скреперного конвейера, имеющее функцию очистки

Устройство натяжения цепи скреперного конвейера, имеющее функцию очистки, включает в себя передающее устройство, управляющую звездочку, скреперную цепь и планки. Устройство натяжения цепи скреперного конвейера расположено над скреперной цепью на управляющей звездочке. Аппараты очистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646212
Дата охранного документа: 01.03.2018
+ добавить свой РИД