Тампонажный раствор

Авторы патента:

E21D21 - Анкерные болты для крепления кровли, для крепления подошвы выработки или для защиты крепи шахтных стволов (дюбели, нагели и другие устройства, укрепляемые в отверстиях стен F16B 13/00)

E21B33/138 - глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-Н ABTOPCH05Af СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3804143/22-03 (22) 23.10.84 (46) 30.03.86. Бюл. И 12 (71) Проектный и научно-исследова-. тельский институт "Донецкий Пром-. стройниипроект" (72) В.И.Романов, В.Г.Брагинский и 3.И.Богомаз (53) 622.245.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 981582, кл. E 21 В 33/138, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1030536, кл. Е 21 В 33/138, 1983. (54)(57) 1. ТАИЛОНАЖНЫИ РАСТВОР для . шахтных стволов, сооружаемых способом бурения, включанщнй цемент, saполнитель, ускоритель твердения и воду, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения прочности и водонепроницаемости при одновременной экономии цемента, увеличения объемной массы и утилизации вторичнык ресурсов, он в качестве заполнителя содержит смесь дробленого кис..SU„„1221376 A др 4 E 21 21/00 Е 21 В 33/138 лого шпака и эолы гидроудаления тепловых электростанций в соотношении по массе 40:60-85: 15 с содержанием окислов SiO<+A1 0>+Fe0(Fe 0 )

80«95Х при следующем содержании компонентов, мас.X:

Цемент 26,0-30,0

Смесь укаэанного состава 49,5-54,5

Ускоритель твердения 0,5-195

Вода 18,0-20,0

2. Раствор по п.1, о т л и ч аю шийся, тем, что содеркание несгоревших углистых остатков в заполнителе составляет 0,1-5Х при насыпной плотности 1500-1800 кг/м и предельной крупности шлаковых частиц 2,5-10 им, а зола гидроудалеиия содержит следующий зерновой состав по фракциям, мас. Х;

0,1-5 мкм 7-8

5-80 мкм 75-85 hO

80-160 мкм 7-18 Ю эииа

1221376

Изобретение относится к горному делу, а именно к составам тампонажных растворон для заполнения эакрепного пространства шахтных стволов, сооружаемых способом бурения, 5

Целью изобретения является повышение прочности и нодонепроницаемости лри одновременной экономии цемента, увеличение объемной массы и утилизация вторичных ресурсов, 10

Предложенный тампонажный раствор обладает повышенной плотностью, прочностью и водонепроницаемостью.

Это объясняется тем, что заполнитель, входящий в состав тампонажно- fS го раствора, включает дробленый топливный гранулиронанный шлак повышенной плотности и эолу гидроудаления, взятых в соотношении, которое обеспечинает при их перемешинании с цементом и 20 водой оптимальную микро- и макроструктуру тампонажного камня. Насыпная платность такого заполнителя составляет 1500-1800 кг/м, в то время как эолы вЂ” всего 700-1000 кг/м . 25

Утяжеление предлагаемого тампонажного раствора обеспечивает более полное вытеснение иэ закрепленного пространства глинистого бурового растнора, его более плотную укладку 30 и в результате этого получение тампонажного камня повышенной прочности и водонепроницаемости, Присутствие в растворе шлаковых и эольных частиц в данном соотношении и с заданной гранулометрией способствует проявлению их активности, которая заключается н химическом взаимодействии с гидратной известью и образовании, главным образом, низкоосновных гидросиликатон кальция, в результате чего увеличивается общее количество новообразований, лов вьппающих прочность, водонепроницаемость и стойкость тампонажного камня, Активность золошлаконого заполнителя и плотность получаемого тампонажного раствора увеличивается также благодаря повьппенному суммарному содержанию в золошлаковой смеси квсвЂ” лотных окислов.

Предельная крупность шлаковых частиц в предложенном растворе составляет 2,5-100 мм и зависит ог принятых методон и средств его подачи в закрепное пространство., Проведены сравнительные испытания предлагаемого и известного чампонажных растворов. В качестве ускорителя TBердения использовали хлористый кальций.

Предлагаемый и известный тампонажные растворы приготавливали по известной технологии.

Составы предлагаемого и изнестного растворов приведены в табл.1, снойства вЂ” н табл.2.

Преимуществами предложенного тампонажного раствора по сравнению с прототипом при одинаковых и близких расходах цемента являются повьш ение плотности раствора на 250-350 кг/м, прочности тампонажного камня в

2,7-3,0 раза и водонепроницаемости на 10-13 кгс/см .

При сравнении составов предлагаемого и известного растворов с верхними пределами расхода цемента (составы З,б,9,11) видно, что предлагаемый раствор имеет плотность на

270-340 кг/мз ньппе, чем прототип.

Прочность тампонажного камня из него увеличивается в 1,92-2,27 раза, водонепроницаемость на 7-12 кгс/см .

Экономия цемента при этом составляет 113-134 кг на 1 м тампонажного раствора.

Предлагаемый тампонажный раствор позволяет н 2-3 раза увеличить объемы использования вторичных ресурсов.

При использовании предлагаемого тампонажного раствора снижаются затраты на удаление и складирование в отвалы топливных отходов, устраняются источники загрязнения природной среды, сокряцается непроиэнодительное использование сельскохоэяйственньтх земель, занимаемых под отвалы.

1221376

Та блица 1

Содерхмние компонентов, мас.X,â тампоназных растворах состава

Наименование компонентов предлагаемого известного

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

26 28 30 26 28 30 26 28 30 29,7 42,1

Цемент

54,5 52,0 49,5

54,4 52 0 49 5

54,5 52,0 49,5вЂ”

Мелкий заполнитель (зола ТЗС) 27,8 21,0

Ускоритель твердения 1,5 1