Состав для обработки горных пород
ССЮТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий жидкое стекло и воду , отличающийся тем, что, с целью упрощения высокопористых и трещиноватых пород ,и грунтов, снижения водопритоков и гаэовыделения в. горные выработки путем более эффективного заполнения пор и трещин обрабатываемого массива, состав дополнительно содержит бентонитовую глину щелочного типа и натриевую щелочь при следующем соотнощении компонентов , вес.%; Жидное стекло 35-65 Бентонитовая глина щелочного типа 5-10 Натриевая щелочь 2-5 ВодаОстальное О)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК аю 01) >(59 E 21 F. 7/00) E 02 D 3 12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ м:гаЯ„,1, ° „. ф Я
К АВТОРСМОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й::.- (56) 1. Давыдов В.В. Химический способ укрепления горных пород. М., Недра, 1965, с. 10.
2. Авторское свидетельство СССР
9 459561, кл. E 02 D 3/12,. 1973 (прототип)..
1 ° ма (21) 3386947/22-03 (22) 03.02.82 (46) 07.06.83. Вюл. 9 21 (72) Н.Ф.Гращенкоэ, A.Ê.Акимбеков, Н.E.Åðàëèí, Б.М.легких, В.Г.Михалев и В.В.Суслов (71) Карагандинский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт (53) 624.138.34(088.8) (54) (57) COCTAB 8 OBPASOTKH ГОРНЫХ
ПОРОД, включающий жидкое стекло и воду, отличающийся тем, что; с целью упрощения высокопористых и трещиноватых пород,и грунтов, снижения водопритоков и газовыделения в. горные выработки путем более эффективного заполнения пор и трещин обрабатываемого массива, состав дополнительно содержит бентонитовую глину щелочного типа и натриевую щелочь при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ1
Жидкое стекло 35-65
Бентонитовая глина щелочного типа 5-10
Натриевая щелочь 2-5
Ф
Вода Остальное
1021791
Усадка объем, %) Содержание компонентов вес. Ъ
75 - 25
15,7
0,4
35 2 58
50 3,5 39
7,5
65 5 20
Филиал ППП "Патент", r.ÓæãÎ îä,óë. Проектная,4
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для упрочнения горных пород и грунтов, снижения характеристики газо- и водопроницаемости фильтрующих массивов.
Известен состав (1) для обработки горных пород на основе мочевино-формальдегидной смолы МФ-17 при следующем соотношении компонентов, вес.%: мочевино-Формальдегицная смола 45-60, 10 фосфорная кислота 2, вода 38-53.
Недостатком этого состава является значительная усадка (уменьшение объема) раствора при отверждении..В зависимости от концентрации смолы )5 в растворе она"находится в пределах
30-40% по отношению к первоначальному объему.
Известен также состав f2) для обработки горных пород на основе водного раствора жидкого стекла, широко применяемый для повышения плотности, прочности и водонепроницаемости пород, грунтов и некоторых строительных изделий. Содержа@не жидкого стек-25 ла в растворе составляет 70-85 вес.%, воды — остальное.
Однако известный состав применим при значительном содержании жидкого .стекла, при этом вязкость раствора сравнительно высока. При отверждении раствор дает усадку в пределах 15-25Ъ.
Целью изобретения является упрочнение высокопористых и трещиноватых пород и грунтов, снижение.водопритоков и газовыделения в горные выработ-З5 ки путем более эффективного заполнения пор и трещин обрабатываемого массива.
Цель достигается тем, что состав для обработки горных пород, включаю- 4О щий стекло и воду, дополнительно содержит бентонитовую глину щелочного типа и натриевую щелочь при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Жидкое стекло 35-65
Бентинитовая глина щелочного типа 5-10
Натриевая щелочь 2-5
Вода Остальное
Активизатор — натриевая щелочь (каустическая сода) ИаОН применяется в водном растворе с процентным содержанием 38 8-41,4% (в кристаллическом виде 2-5Ъ от общего веса предлагаемого состава).
Применение натриевых бентонитов обусловлено тем, что они обладают высокой набухаемостью (свойством при поглощении воды увеличиваться s объеме), высокими водоудерживающими свойствами, в воде распускаются до коллоидального состояния, обладают дисперсностью (до 90% всех частиц имеют
ВНИИПИ Заказ 3997/23 Тир размер ñ1,5 мкм) . За счет этого добавление бентонитовой глины не ухудшает проникающей способности раствора и способствует улучшению структуры затвердевшего продукта. В лабораторных условиях было изучено влияние добавки бентонитовой глины на усадку твердекщего раствора. Усадка определялась иэ соотношения, 1 где Y - усадка раствора при отверждении, %;
Y — объем жидкого раствора;
Р
Y — объем затвердевшего продукта.
Смеси с различным содержанием жидкого стекла, щелочи Na0H, бентонита и воды, приготовленные для улучшения состава, представлены в таблице, Бенто- Жидкое NaOH Н О
2 нит стекло
Усадка определялась для состава без бентонина и с добавками бентонитовой глины при граничных и средних значениях компонентов.
Как видно из таблицы, добавки бентонина исключают усадку тзердеющего раствора. Применение раствора при содержании жидкого стекла менее 35% нецелесообразно, так как прочность получаемого продукта невелика.
Компоненты, входящие в состав, производятся в промышленных масштабах, Предлагаемый состав позволит обес« печить более полное заполнение пор и трещин и может быть использован и для упрочнения высокопористых и высокотрещиноватых пород и грунтов, снижения водопритоков в выработки и
Фильтрации воды иэ каналов и водоемов, снижения газовыделения в выработке угольных шахт, заполнения полостей в массивах и повышения качества герметизации скважин. аж 444 Подписное
