Способ изготовления ампул с твердеющей смесью

 

Изобретение относится к креплению горных выработок. Целью изобретения является повышение качества изготовления ампул путем обеспечения в процессе изготовления полного и равномерного перемешивания компонентов твердеющей смеси (ТС). Для этого в ампулу подают раздельно компоненты ТС, сначала наполнитель (Н), затем смолу. После этого размещают ампулу в термокамере в вертикальном положении. Разогревают ампулу и выдерживают в разогретом состоянии до полной пропитки смолой путем фильтрации последней через Н. Для ТС используют Н крупностью от 3 до 0,5 мм. Полное пропитывание Н смолой определяют визуально по достижению смолой дна ампулы при распределении смолы по всему объему Н. Изготовленные ампулы используют для крепления горных выработок сталеполимерной анкерной крепью. Для этого ампулы размещают в предварительно пробуренных шпурах. Вводят в них арматурные стержни. Путем вращения стержней разрушают ампулы. Содержимое ампул перемешивается, отвердевает и закрепляет в шпуре. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1612088 д 1 (51)5 Е 21 D 20 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4654555/23-03 (22) 02.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Горный институт Кольского научного центра им. С. М. Кирова АН СССР (72) В. М. Дианов, Ю. Г. Смирнов, О. В. Тимофеев и В. Л. Трушко (53) 622.281.74 (088.8) (56) Кошумов Б. Х. Повышение эффективности крепления кровли горных выработок на рудниках Джезказгана. — Цветная металлургия, 1982, № 9, с. 15 — 18.

Авторское свидетельство СССР № 934039, кл. Е 21 D 20/02, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АМПУЛ

С ТВЕРДЕЮШЕЙ СМЕСЬЮ (57) Изобретение относится к креплению горных выработок. Целью изобретения является повышение качества изготовления ампул путем обеспечения в процессе изготовления полного и равномерного перемешиваИзобретение относится к креплению горных выработок, а именно к способам изготовления ампул с твердеющей смесью для анкерной крепи.

Целью изобретения является повышение качества изготовления ампул путем обеспечения в процессе изготовления полного и равномерного перемешивания компонентов твердеющей смеси.

На чертеже изображена схема изготовления .ампул по предлагаемому способу.

Технология способа изготовления ампул с твердеющей смесью заключается в следующем.

В ампулу 1, например, из полиэтиленовой пленки, внутри которой находится стеклянная пробирка с отвердителем 2, подают раздельно наполнитель 3, например кварцевый песок (могут быть взяты гранулированния компонентов твердеющей смеси (ТС).

Для этого в ампулу подают раздельно KQMпоненты ТС, сначала наполнитель (Н), затем смолу. После этого размещают ампулу в термокамере в вертикальном положении.

Разогревают ампулу и выдерживают в разогретом состоянии до полной пропитки смолой путем фильтрации последней через Н. Для

ТС используют Н крупностью от 3 до 0,5 мм.

Полное пропитывание Н смолой определяют визуально по достижению смолой дна ампулы при распределении смолы по всему объему Н. Изготовленные ампулы используют для крепления горных выработок сталеполимерной анкерной крепыш. Для этого ампулы размещают в предварительно пробуренных шпурах. Вводят в них арматурные стержни.

Путем вращения стержней разрушают ампулы. Содержимое ампул перемешивается, отвердевает и закрепляет стержень в шпуре.

1 з.п. ф-лы, I ил., 2 табл. ный шлак или хвосты продуктов обогащения и др.) крупностью 3,0 — 0,5 мм. Затем в свободное пространство ампулы сверху наполнителя заливают синтетическую смолу, например эпоксидную смолу марки ЭД-20.

Объемное отношение смолы и наполнителя выбирают в количестве, достаточном для равномерного распределения смолы по всему объему наполнителя, в рассмативаемом случае — 1:2. Заполненные таким образом ампулы располагают в вертикальном положении в кассете 5 с отверстиями 6, диаметр которых на 1 — 2 мм больше диаметра ампул, и помещают кассету с ампулами в термокамеру 7, например сушильный шкаф типа

СНОЛ. В шкафу поддерживают постоянную температуру, обеспечивающую пропитывание наполнителя смолой за счет фильтрации смолы через наполнитель.

1612088

Формула изобретения

Таблица 1

Температура

Р ра зогр ева, С

Ди намич ес кая вязкость,сПз

75 80 90

60 70

20 30 50

18000 2300 640

В табл. 1 приведены значения динамической вязкости эпоксидной смолы ЭД-20, опре;деленные по вискозиметру В3-4, в зависи мости от температуры разогрева.

Для эпоксидной смолы ЭД-20 при поддер; жанни внутри камеры температуры 60 — 70 С, вязкость смолы уменьшится до 120 — 150 сПз и в течение 3 — 5 мин происходит пропитыва ние всего объема наполнителя в ампуле смолой. Качество и степень пропитывания наполнителя смолой контролируется визуаль но и оценивают при помощи коэффициента пропитывания, который равен отношению массы наполнителя, которое пропитывается смолой, к полной массе наполнителя в ампуле.

Температуру в термокамере контролируют термометром. Полное пропитывание наполнителя смолой определяют по достижению смолой дна ампулы при распределении смолы по всему объему наполнителя.

При использовании в качестве оболочки ампул других легкоразрушаемых материалов (стекло, ткань, бумага), а также применения других типов смол: полиэфирных, карбамид, ных, фенольных,пропитывание наполнителя смолой обеспечивают регулированием температуры внутри термокамеры.

В табл. 2 приведены результаты лабораторных исследований по определению времени пропитывания наполнителя смолой, т.е. времени выдержки ампул в термокамере для различных типов синтетических смол.

При наполнителе крупностью 3,0 — 0,5 мм при изготовлении ампул по предлагаемому, . способу обеспечивается равномерное пропи; тывание наполнителя смолой. Если крупность наполнителя менее 0,5 мм, смола смачивает только граничный слой между наполнителем и смолой не более 2 см, так как образуется очень плотная укладка частиц наполнителя.

При дальнейшем повышении температуры в термокамере вплоть до разрушения оболочки ампул (например, для полиэтиленовой пленки толщиной 0,015 мм температура плавления полиэтилена составляет 75 — 80 С) пропитывания наполнителя смолой не происходит.

В случае, когда крупность наполнителя более

3,0 мм, не обеспечивается однородность пропитки и крупные частицы наполнителя плохо связываются друг с другом в однородную массу при помощи смолы. Смесь становится рыхлой, разваливающейся. В результате чего прочностные свойства полимербетона снижаются в 2 — 3 раза. Г1ри крупности наполнителя 3,0 — 0,5 мм прочность образцов полимерной смеси на основе эпоксидной смолы

ЭД-20 через 1 сут составляет 50 — 60 мПа, а при крупности наполнителя более 3,0 мм это значение снижается до 20 — 25 мПа.

Изготовленные предлагаемым способом ампулы с закрепляющим составом для крепления горных выработок сталеполимерной анкерной крепыш размещают в предварительно пробуренных шпурах, вводят в них арматурный стержень, которому с помощью специального оборудования придают вращательно-поступательное движение. В результате этого ампулы разрушаются, их содержимое перемешивается и стержень закрепляется в шпуре.

1. Способ изготовления ампул с твердеющей смесью, включающий подачу в ампулу компонентов твердеющей смеси из смолы и наполнителя и их перемешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления ампул путем обеспечения в процессе изготовления полного и равномерного перемешивания компонентов твердеющей смеси, компоненты подают в ампулу раздельно, сначала наполнитель, затем смолу, после этого размещают ампулу в термокамере в вертикальном положении, где разогревают и выдерживают в разогретом состоянии до полной пропитки наполнителя смолой путем фильтрации последней через наполнитель.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что для твердеющей смеси используют наполнитель крупностью 3,0 — 0,5 мм.

150 120 70 45 20

1612088

Таблица 2

Вр емя пропитываДинамическая вязкость после

Температура разогрева, OC

Ди намич ес— кая вязСмола кость при

20 С, П ния наполнителей разогрева,сПз смол ой, мин

Эпоксидная

ЭД-20

Эпоксидная

ЭД-22

Поли эфер ная

П11-1

Карбамидная

КФ-Ж

Фенольная

ТСД-9

135

18000

110

1 2000

3000

50

1500

45

200

7 б ф

Составитель Б. Усан-Подгорнов

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3820 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!