Тампонажный раствор для упрочнения трещиноватого угольного массива

 

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ТРЩИНОВАТОГО УГОЛЬНОГО МАССИВА, включающий фенолоформальдегидную смолу, модифицированную диэтиленгликолем, и 70%-ный водный раствор бензолсульфокислоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора, он дополнительно содержит карбонат натрия и поверхностно-активное вещество ОП-7 при следующем соотношении компонентов , мае.ч.: Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем100 i 70%-ный водный раствор (Л бензолсульфокислоты 28,0-32,0 Карбонат натрия 0,8-1,2 Поверхностно-активное вещество ОП-7. 2,,1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае св (5Ð4 Е 21 D 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNOMV МИДЕТЕПЬСТВУ

28,0-32,0

0,8-1,2

2,8-3, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736325/22-03 (22) 03.05.84 (46) 07.12.85. Бюл. У 45 (7t) Кемеровское научно-производственное объединение "Карболит" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" (72) Н.Н.Прудникова, В.М;Болдин, Е.М.Чернявский, Н.П.Кривощекова, Н.Н.Надякина, Г.f- .Ôåäîðîâà и Т.П.Старостина (53) 622.284.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 894177, кл.. Е 21 В. 33/ 138, 1980. . Авторское свидетельство СССР

У.934040, кл. Е 21 D 21/00, 1979. (54) (57) ТАМПОНАЖНЫИ РАСТВОР ДЛЯ

УПРОЧНЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО УГОЛЬНОГО

МАССИВА, включающий фенолоформальдегидную смолу, модифицированную диэтиленгликолем, и 707-ный водный раствор бензолсульфокислоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора, он дополнительно содержит карбонат натрия и поверхностно-активное вещество

ОП-7 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем 100

70Х-ный водный раствор бенэолсульфокислоты

Карбонат натрия

Поверхностно-активное вещество ОП-7

11

Изобретение относится к горнодобы.вающей промышленности, а именно к тампонажным растворам для упрочнения трещиноватого горного массива с целью повышения..его устойчивости.

Целью изобретения является. умень- . шение затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора..

В табл. 1 приведено несколько составов предлагаемого тампонажного раствора в сравнении с известным.

Предлагаемый тампонажный раствор получают смешением модифицированной диэтиленгликолем фенолоформальдегидной смолы с поверхностно-активным веществом ОП-7 и карбонатом натрия до получения однородной массы с последующим смешением с 70Е-ным водным раствором бензолсульфокислоты.

Дополнительное введение в состав тампонажного раствора карбоната натрия приводит к тому,.что вследствие взаимодействия карбоната,натрия с бензолсульфокислотой с выделением углекислого газа, тампонажный раствор отверждается со вспениванием.

Так как упрочнение трещиноватого угольного массива обусловлено объемным заполнением трещин с последующим отверждением тампонажного раствора, расход последнего уменьшается пропорционально кратности вспенивания. Содержание карбоната натрия в предлагаемом растворе составляет

0,8-1,2 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы, что является оптимальньач.

Вещество ОП"7 является неионогенным поверхностно-активным веществом и вводится в состав тампонажного раствора в количестве 2,8-3,1 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы для создания более равномерного вспенивания, что обеспечивает более прочную структуру вспененного полимера. Вещество

ОП-7 представляет собой продукт.обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена. Структурная формула

0(СН2 СН20)п С142 СН2 04, е

50 раствора.

Оптимальное содержание 70%-ного водного раствора бензолсульфокислоты составляет 28,0-32,0 мас.ч. на

100 мас.ч. смолы.

При снижении количества 70Х-ного раствора бензолсульфокислоты ниже нижнего предела замедляется процесс отверждения и увеличивается расход тампонажного раствора.

При. увеличении количества 70Х-но»

ro раствора бензолсульфокислоты выше верхнего предела увеличивается скорость отверждения, снижается глубина проникновения и устойчивость угольноro массива.

В табл. 2 приведены сравнительные свойства тампонажного раствора с введением карбоната натрия и вещества ОП-7 и без него.

Из табл. 2 видно, что относительный расход предлагаемого тампонажного раствора в 2-2,5 .раза меньше, чем известного. Как показали испытания, предлагаемый тампонажный раствор удовлетворяет требованиям по вязкости, времени потери текучести и водостойкости отвержденных образцов. Растекаемость предлагаемого раствора в 1,5-2 раза выше по сравнению с известным, что обеспечивает большую глубину проникновения и укрепления угольного пласта. При этом достигается устойчивость трещиноватого массива угля на уровне массива, не имеющего нарушений.

Удешевление процесса упрочнения достигается путем снижения расхода раствора и уменьшения количества инъекционных скважин.

96512 где R — - алкильный остаток, содержащий,8-12 атомов углерода; и — 7 — 9 (индекс 7 — ОП"7).

Как показали испытания при увели. чении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества выше верхнего предела снижается прочность отвержденных образцов и замед" ляется отверждение.

При снижении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества ниже нижнего предела снижает» ся прочность отвержденных образцов и увеличивается расход .тампонажного

1196512

Таблица!

Предлагаемый раствор, мас.ч.

Компоненты

1 ° 1

Известный

100

100

100

100

30,0 . 32,0

28,0

Бензолсульфокислота

8-16

2-4

Вода

Карбонат натрия

1,2

0,8

1,0

Поверхностно-активное вещество ОП-7 2,8

3,0

3,1

Таблица2

Предлагаемый тампонажный раствор, примеры

Показатели д Т

Известный

2 3

112

98.120

Вязкость, мПа с

220

240

1,4

4-6

1,3

8,0 .

5,7

7 сут

5,8

5,7

6,1

9,4

15 сут

5,9

0,5 0,44 0,4

Составитель Б.Усан-Подгорнов.

Редактор P.Öèöèêà Техред О.Ващиыина Корректор; Л.Патай

Заказ 7541/30 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фенолоформальдегидная смола, модифи цированная диэтиленгликолем

70Х-ный водный раствор бензолсульфокислаты о

Время потери текучести при 25 С» с 230

Время отверждения при 25 С, ч f 5

Предел прочности при сжатии, МПа при выдержке образцов в течение

3 сут

0THocHTeJlbHHA расход тампонажного раствора

120-140

180-300

25-28

32-36

38-40"