FR2559543A1

FR2559543A1 - Mine gallery roof consolidating plug

Info

Publication number: FR2559543A1
Application number: FR8406659A
Authority: FR
Inventors: Gunter Berg; Karl-Heinz Schwarz; Hans-Joachim Wagner; Wolf-Rudiger Siems
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1984-02-10
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-08-16
Also published as: BE899220A; FR2559543B1; ZA85962B; DE3404689A1; DE3404689C2

Abstract

The plug has a tubular body with a hole at one end, containing an expanding plug. A tube passes through the middle of the body, and the plug, which has a conical end part. This is housed inside a thin walled end part of the body. The tube through the middle is externally threaded so that it can be extended at the other end. This end incorporates a spring -loaded ball valve, behind which are mounted locking discs having a diameter greater than the diameter of the plug. The plug is expanded by the jaws of a conical collet when the tube is pushed inwards.

Description

Bouchon de fermeture pour injections de résine synthétique pour la
consolidation de toits de galeries minières.Closure cap for injections of synthetic resin for
consolidation of mining gallery roofs.

L'invention concerne un bouchon de fermeture pour injections de résine synthétique pour la consolidation de toits de galeries minières, comprenant un corps tubulaire pouvant être élargi élastiquement, un dispositif consistant en un cône et un tube fileté en vue de comprimer et d'élargir le corps tubulaire, et un clapet de non-retour. The invention relates to a closure plug for injections of synthetic resin for the consolidation of mining gallery roofs, comprising a tubular body which can be elastically widened, a device consisting of a cone and a threaded tube for compressing and widening the tubular body, and a non-return valve.

On connaît par le document DE-U 83 il 426 un bouchon de fermeture destiné à la consolidation du toit de galeries minières. Le bouchon de fermeture comprend un corps de base élastique muni d'un profilage extérieur permettant de le monter dans le trou de mine par vissage à la machine malgré un diamètre plus faible que la largeur du trou de mine. Document DE-U 83 il 426 discloses a closure plug intended for consolidating the roof of mining galleries. The closure plug comprises an elastic base body provided with an external profiling making it possible to mount it in the blast hole by machine screwing despite a smaller diameter than the width of the blast hole.

Une douille de raccordement de lance pouvant être vissée sur le tube fileté agit sur une denture de manière a maintenir le bouchon è tat comprimé par l'intermédiaire d'une tête conique formée sur le tube fileté. Mais des problèmes peuvent se poser quand on retire la lance.A lance connection sleeve which can be screwed onto the threaded tube acts on a toothing so as to keep the plug in a compressed state by means of a conical head formed on the threaded tube. But problems can arise when removing the lance.

C'est pourquoi on prévoit de retenir la douille de raccordement de la lance au moyen d'un outil spécial. I1 en résulte que le bouchon de fermeture fait saillie sur une certaine distance à l'extérieur du trou de mine et qu'il ne peut être introduit dans ce dernier que sur une profondeur permettant de fixer la douille de raccordement de la lance sans qu'elle tourne au moyen d'un outil. Quand on a recours à ce type de conformation pour le bouchon de fermeture, des inconvénients peuvent apparattre quand le terrain se trouvant sur la surface externe de la galerie est friable ou présente une résistance telle que pendant l'injection sous pression du produit, ou lors de la formation de la mousse de ce produit, des parties du terrain se détachent.Pour éviter cet inconvénient, on introduit le bouchon de fermeture relativement loin dans le trou de mine pour éviter des éboulis du terrain dès le début de l'opération d'injection. Mais dans ce cas le bouchon de fermeture ne convient pas toujours nécessairement.This is why it is planned to retain the connection socket of the lance by means of a special tool. As a result, the closure plug protrudes a certain distance outside the blast hole and it can only be inserted into the latter over a depth making it possible to fix the connection sleeve of the lance without it turns by means of a tool. When this type of conformation is used for the closure cap, drawbacks may appear when the ground on the external surface of the gallery is brittle or has a resistance such as during the injection under pressure of the product, or during of the foaming of this product, parts of the ground come off. To avoid this drawback, the closure plug is introduced relatively far into the blast hole to avoid landslides from the ground at the start of the operation. injection. But in this case the closure cap is not always necessarily suitable.

On cannait par le document DE-C 25 50 555 un bouchon de fermeture pouvant être placé dans le fond du trou de mine. Mais il est constitué par des pièces couteuses. Quand on utilise ce bouchon de fermeture, il peut arriver qu'on ne puisse obtenir la force de retenue nécessaire à l'injection au moyen d'un corps en caoutchouc comprimable. Document DE-C 25 50 555 capped a closure plug which could be placed in the bottom of the borehole. But it is made up of expensive pieces. When using this closure cap, it may happen that the retaining force necessary for injection cannot be obtained by means of a compressible rubber body.

Le but de l'invention est de proposer un bouchon de fermeture pouvant être mis en place et rendu rapidement étanche dans le fond du trou de mine en utilisant la lance. The object of the invention is to provide a closure plug which can be put in place and made quickly tight at the bottom of the blast hole using the lance.

La solution à ce problème consiste dans le fait que le corps tubulaire comprend à son extrémité tournée vers la sortie et en raison d'un alésage une section fermée, de forme circulaire et de paroi relativement mince, un élément d'écartement comprenant un cône disposé dans le tube fileté étant introduit- dans l'alésage1 une course libre étant prévue dans l'élément d'écartement pour le cône axialement mobile uniquement en vue d'appliquer une pression radiale sur la section à paroi mince pour empêcher le bouchon de fermeture de tourner dans le trou, et des disques de serrage en forme de plateaux et ayant un diamètre supérieur au diamètre du bouchon de fermeture étant disposés à l'extrémité du tube fileté qui est tourné vers le dispositif d'injection. The solution to this problem consists in the fact that the tubular body comprises at its end turned towards the outlet and due to a bore a closed section, of circular shape and of relatively thin wall, a spacer comprising a cone disposed in the threaded tube being inserted in the bore1 a free stroke is provided in the spacer for the axially movable cone only for the purpose of applying radial pressure on the thin-walled section to prevent the plug from closing turn in the hole, and plate-shaped clamping discs having a diameter greater than the diameter of the closure plug being arranged at the end of the threaded tube which is turned towards the injection device.

On peut facilement introduire le bouchon de fermeture, qui se visse sur la lance, par sa tête dans le trou de mine et on peut le fixer dans ce dernier par un brusque mouvement en retour appliqué à la lance. La compression du corps tubulaire élastique s'effectue ensuite par un mouvement tournant de la lance. L'opération d'injection peut alors être réalisée quand l'étanchéité a été obtenue par compression du corps tubulaire élastique. Quand l'injection est terminée, on dévisse facilement la lance du bouchon de fermeture qui reste en place. One can easily introduce the closing plug, which is screwed onto the lance, by its head in the blast hole and one can fix it in the latter by a sudden backward movement applied to the lance. The compression of the elastic tubular body is then carried out by a rotating movement of the lance. The injection operation can then be carried out when the seal has been obtained by compression of the elastic tubular body. When the injection is complete, the lance is easily unscrewed from the closure cap which remains in place.

L'essentiel pour l'invention est que le bouchon de fermeture puisse être introduit sur une profondeur quelconque dans le trou de mine uniquement en fonction de la longueur de la lance. Ce résultat est assuré par un élément d'ancrage à effet purement mécanique et agissant en direction axiale, qui s'accroche dans le terrain à la suite du mouvement de recul du bouchon de fermeture, ainsi que du fait de la retenue mécanique assurée par le corps tubulaire élastique l'empêchant de tourner dans le trou de mine, qui constitue la seconde condition pour le processus de compression mécanique du corps tubulaire. The main thing for the invention is that the closure plug can be inserted to any depth in the blast hole only as a function of the length of the lance. This result is ensured by an anchoring element with a purely mechanical effect and acting in an axial direction, which is hooked into the ground following the recoil movement of the closure cap, as well as due to the mechanical retention provided by the elastic tubular body preventing it from rotating in the blast hole, which constitutes the second condition for the mechanical compression process of the tubular body.

Avantageusement, l'élément d'écartement comprend des dents de serrage, ces dernières étant munies d'un gradin, et l'élément s'appliquant par une surface relativement importante contre une surface correspondante de la périphérie du corps tubulaire, ce dernier étant supporté à l'intérieur par l'élément d'écartement, les dents de serrage et le cône. Advantageously, the spacer element comprises clamping teeth, the latter being provided with a step, and the element applying by a relatively large surface against a corresponding surface of the periphery of the tubular body, the latter being supported. inside by the spacer, the clamping teeth and the cone.

Le cône d'écartement comprend sur son côté extérieur des nervures qui peuvent glisser axialement dans les interstices compris entre les dents de serrage de l'élément d'écartement. The spacer cone comprises on its outer side ribs which can slide axially in the interstices between the clamping teeth of the spacer.

L'invention sera maintena..t expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et référence au dessin ci-annexé dans lequel:
la Fig. 1 représente un bouchon de fermeture,
la Fig. 2 est une coupe d la Fig. 1,
les Fig. 3 à 5 représentelt le bouchon de fermeture de la Fig. 1 dans ses diverses positions de travail.The invention will now be explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment and reference to the attached drawing in which:
Fig. 1 represents a closure cap,
Fig. 2 is a section of FIG. 1,
Figs. 3 to 5 show the closing plug of FIG. 1 in its various working positions.

Le bouchon de fermeture 1 est constitué par les parties suivantes:
Un tube fileté 2 comport- It des filetages 3, 4, un écrou 5 d'un cône 6 pouvant être vissé sur le filetage 4, un élément d'écartement 7, une plaque 8, un corps de clapet 9 avec un filetage 10 et constitué par un clapet de non-retour 13 formé par une bille 11 et un ressort 12, un disque denté 14, une douille 15 sur laquelle peuvent se déplacer axialement des disques de ser: --ge élastiques 16 et un corps tubulaire en caoutchouc 17.The closure cap 1 consists of the following parts:
A threaded tube 2 comprises threads 3, 4, a nut 5 of a cone 6 which can be screwed onto the thread 4, a spacer 7, a plate 8, a valve body 9 with a thread 10 and constituted by a non-return valve 13 formed by a ball 11 and a spring 12, a toothed disc 14, a bush 15 on which can be moved axially discs of ser: --gege elastic 16 and a tubular rubber body 17 .

L'élément d'écartement 7 'applique par une surface 20 contre une surface 21 du corps tubulaire 17. L'élément d'écartement 7 est disposé dans un alésage 22 de forme correspondant aux sections 23 a 25 de l'alésage, en direction axiale. The spacer 7 'is applied by a surface 20 against a surface 21 of the tubular body 17. The spacer 7 is arranged in a bore 22 of shape corresponding to the sections 23 to 25 of the bore, in the direction axial.

L'élément d'écartement 7 comprend des dents de serrage 26 séparées latéralement les unes des autres par des intervalles 27. L'élément d'écartement 7 et les dents de serrage 26 s'appliquent par leur côté avant sur la paroi d'épaisseur variable du corps tubulaire 17. The spacer 7 comprises clamping teeth 26 separated laterally from one another by intervals 27. The spacer 7 and the clamping teeth 26 are applied by their front side to the thick wall. variable of the tubular body 17.

Le corps tubulaire 17 pr-sente dans une section 28 une épaisseur 29, dans une section 23 une paisseur 30, -dans la section 25 une épaisseur 21 et dans la secte 24 un cône 32. Une partie en gradin 33 des dents de serrage 26 s'applique contre le cône 32. The tubular body 17 has in a section 28 a thickness 29, in a section 23 a thickness 30, in section 25 a thickness 21 and in section 24 a cone 32. A stepped portion 33 of the clamping teeth 26 applies against cone 32.

Le cône 6 est solidaire de l'écrou 5. Entre le cône 6 et le filetage 4 est prévu un petit intervalle 35 (Fig. 2). The cone 6 is integral with the nut 5. Between the cone 6 and the thread 4 is provided a small gap 35 (Fig. 2).

Le cône 6 est guidé en direction axiale par des nervures 37 correspondant à l'intervalle 27 des rainures 36 comprises entre les dents de serrage 26 et peut donc être maintenu fixe en rotation dans l'élément d'écartement 7. The cone 6 is guided in the axial direction by ribs 37 corresponding to the interval 27 of the grooves 36 included between the clamping teeth 26 and can therefore be kept fixed in rotation in the spacer element 7.

Montage du bouchon de fermeture dans le trou de mine. Installation of the closure plug in the blast hole.

On visse une lance 40 sur le corps 9 du clapet. On introduit le bouchon de fermeture 1 à la main dans un trou de mine 41 par l'intermédiaire de la lance 40. Quand on a atteint dans le trou de mine 41 la profondeur à laquelle on désire placer le bouchon de fermeture 1, on fait reculer la lance 40 vers l'arrière dans le sens de la fleche 34 sur une course libre 50. Les disques de serrage 16 dont le diamètre est supérieur à celui du corps tubulaire 17 s'accrochent de ce fait dans le terrain et fixent le bouchon de fermeture 1 en direction axiale. Ce dernier est donc fixé provisoirement en direction axiale par les disques de serrage.Simultanément et du fait du mouvement de recul, la section 25 de l'alésage est alors comprimée par l'intermédiaire du cône 6 et de l'élément d'écartement 7 sur une surface relativement importante contre la paroi 42 du trou de mine 41 et assure ainsi la fixation du corps tubulaire 17 lui interdisant de tourner dans la paroi 42 du trou de mine 41. Cette fixation (double) permet de visser le tube fileté 2 selon la Fig. 4 - dans. le sens de la flèche 43 - et d'élargir radialement l'élément d'écartement 7 au moyen du tube fileté 2 par l'intermédiaire du cône 6 et de la lance 40 dans la région des dents de serrage 26. La section à paroi mince 25 du corps tubulaire 17 peut alors être pressée encore plus fortement contre la paroi du trou de mine 41 selon le mouvement axial du cône 6. A lance 40 is screwed onto the body 9 of the valve. The closing plug 1 is introduced by hand into a blast hole 41 by means of the lance 40. When we have reached in the mine hole 41 the depth at which we wish to place the closing plug 1, we make move the lance 40 backwards in the direction of the arrow 34 on a free stroke 50. The clamping discs 16 whose diameter is greater than that of the tubular body 17 thereby hang in the ground and fix the plug closing 1 in axial direction. The latter is therefore provisionally fixed in the axial direction by the clamping discs. Simultaneously and due to the recoil movement, the section 25 of the bore is then compressed by means of the cone 6 and the spacer element 7 on a relatively large surface against the wall 42 of the blast hole 41 and thus ensures the fixing of the tubular body 17 preventing it from turning in the wall 42 of the blast hole 41. This (double) fixing makes it possible to screw the threaded tube 2 according to Fig. 4 - in. the direction of the arrow 43 - and to radially widen the spacer 7 by means of the threaded tube 2 via the cone 6 and the lance 40 in the region of the clamping teeth 26. The wall section thin 25 of the tubular body 17 can then be pressed even more strongly against the wall of the blast hole 41 according to the axial movement of the cone 6.

Pendant ce mouvement axial du cône 6, les sections 23 et 28 du corps tubulaire sont comprimées et écrasées par l'intermédiaire du gradin 33 des dents de serrage 26. Comme indiqué par les flèches 44 à la Fig. 4, le caoutchouc est pressé aussi bien contre la paroi 42 du trou de mine 41 que contre le tube fileté 2. On obtient ainsi un trou de mine dont la partie interne 45 est rendu étanche aux liquides sur sa périphérie. During this axial movement of the cone 6, the sections 23 and 28 of the tubular body are compressed and crushed by means of the step 33 of the clamping teeth 26. As indicated by the arrows 44 in FIG. 4, the rubber is pressed as well against the wall 42 of the lead hole 41 as against the threaded tube 2. There is thus obtained a lead hole whose internal part 45 is made liquid-tight on its periphery.

Lorsque la fixation mécanique qui vient d'être décrite est terminée, on effectue une injection dans l'espace 45 au moyen de la lance 40, du clapet de non-retour 13 et du produit injecté 46. Quand l'injection est terminée le produit injecté, ou le produit injecté formant de la mousse, repousse le clapet de non-retour 13 en position fermée, comme le montre la moitié inférieure de la bille îîa à la Fig. When the mechanical fixing which has just been described is completed, an injection is made into the space 45 by means of the lance 40, the non-return valve 13 and the injected product 46. When the injection is finished the product injected, or the injected product forming foam, pushes the non-return valve 13 in the closed position, as shown in the lower half of the ball îîa in FIG.

5.5.

On dévisse ensuite la lance 40 du bouchon de fermeture 1. On n'a besoin d'aucun outil additionnel pour retirer la lance 40 du bouchon 1. The lance 40 is then unscrewed from the closure plug 1. No additional tool is needed to remove the lance 40 from the plug 1.

Le disque denté 14 est alors déterminant pour éviter l'entralnement en rotation du corps 9 du clapet.The toothed disc 14 is then decisive in preventing the entrainment in rotation of the body 9 of the valve.

On a constaté qu'il était également possible de dévisser la lance sans problème du bouchon de fermeture 1 sans ce disque denté 14. Le corps tubulaire comprimé 17 retient le tube fileté 2 si fortement en ltempêchant de tourner que le couple de retenue exercé est plus important que le couple de fixation à surmonter entre la lance 40 et le corps 9 du clapet. La condition est que la liaison ne puisse pas se degager entre le tube fileté 2 et le corps 9 du clapet dans la région du filetage 3. It was found that it was also possible to unscrew the lance without problem from the closure plug 1 without this toothed disc 14. The compressed tubular body 17 retains the threaded tube 2 so tightly that it prevents it from turning that the holding torque exerted is more important that the fixing torque to be overcome between the lance 40 and the body 9 of the valve. The condition is that the connection cannot be released between the threaded tube 2 and the body 9 of the valve in the region of the thread 3.

Claims

1. Closing plug for injections of synthetic resin for the consolidation of mine gallery roofs, comprising a tubular body which can be elastically widened, a device consisting of a cone and a threaded tube in order to compress and widen the tubular body, and a non-return valve, characterized in that the tubular body (17) comprises at its end turned towards the outlet and due to a bore (22) a section (25) closed, of circular shape and relatively walled thin, a spacer (7) comprising a cone (6) disposed in the threaded tube (2) being introduced into the bore (22), a free stroke (50) being provided in the spacer ( 7) for the axially movable cone (6) only for the purpose of applying radial pressure on the thin-walled section (25) to prevent the closure plug (1) from turning in the hole (41), and clamping (16) in the form of plates and having a diameter greater than the diameter of the plug closure n (1) being arranged at the end of the threaded tube (2) which is turned towards the injection device.

2. Closure cap according to claim 1, characterized in that the spacer element (7) comprises clamping teeth (26), the latter (26) being provided with a step (33), in that the element (7) is applied by a relatively large surface against a corresponding surface (32) of the periphery of the tubular body (17) and in that said tubular body (17) is supported inside by the element spacer (7), the clamping teeth (26) and the cone (6).

3. Closure cap according to claim 1, characterized in that the spacing cone (6) comprises on its outer side ribs (37) which can slide axially in the interstices (36) between the clamping teeth (26 ) of the spacer (7).