Закладочная смесь

 

Изобретение может быть использовано при закладке выработанного пространства на подземных рудниках. Закладочная смесь содержит, мас.%: цемент 5-12, тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак 15-30 песок из магнезиально-железистого гранулированного шлака 20-40; серпентинитовый отход флотационного обогащения медно-никелевых руд 15-40; скрубберная паста или черный сульфатный щелок 0,03-0,10; отход обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 82-85% 0,010 ,05; вода - остальное. Закладочная смесь имеет улучшенную транспорта€ бельность за счет снижения плотности (Л и предельного напряжения сдвига. 4 табл.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (1!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629 170/29-33 (22) 22.07.83 (46) 15.10.86. Бюл, ¹ 38 (71) Горный институт Ордена Ленина кольского филиала им.С.M.Êèðoâà

АН СССР (72) Г.Ф.10ркевич, А.А.Леонтьев, Б,И.Гуревич и В.П.Конохов (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 635262, кл. Е 21 Р 15/00, 1978.

Кравченко В.П., Куликов В,В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. М.:

Недра, 1974, с. 12 ° (54) ЗАКЛАДОЧНАЯ СИЕСЬ (57) Изобретение может быть исполь(д) 4 С 04 В 28/02 Е 21 F 15/00 зовано при закладке выработанного пространства на подземных рудниках.

Закладочная смесь содержит, мас.7: цемент 5-12, тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак

15-30, песок из магнезиально-железистого гранулированного шлака 20-40; серпентинитовый отход флотационного обогащения медно-никелевых руд 15-40; скрубберная паста или черный сульфатный щелок 0,03-0, 10; отход обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 82-857. 0,010,05; вода — остальное. Закладочная смесь имеет улучшенную транспортабельность за счет снижения плотности и предельного напряжения сдвига.

4 табл.

12

Изобретение относится к горному производству и может быть использовано при закладке выработанного пространства на подземных рудниках.

Целью изобретения является улучшение транспортабельности путем снижения плотности и предельного напряжения сдвига.

В качестве пластифицирующей добавки воздухововлекающего типа может использоваться скрубберная паста, черный сульфатный щелок.

Другой пластифицирующий компонент— побочный продукт обогащения медно-никелевых руд имеет следующий состав, мас.7. в расчете на сухое вещество:

Кальцинированная сода 82-85

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) 10-12

Аэрофлот (дитиофосфат) 1-3

Ксантогенат 1-3

Медный купорос 1-2

Побочный продукт обогащения — водный раствор указанных выше компонентов плотностью 1,05-1, 1 г/смэ .

Серпентинитовые флотационные хвосты обогащения медно-никелевых руд имеют следующий минералогический состав, мас.7.:

Серпентин 30-70

Тальк 4-20

Амфиболы 5-16

Магнетит 10-18

Сульфиды железа 1-10

Авгит 3-14

Хлорит 5-10

Биотит 1-2

Кальцит 2-10

Заполнитель из смеси гранулированного шлака и флотационных хвостов обогащения взят оптимальной гранулометрии с модулем крупности М„ 1,751,9.

Для изготовления твердеющей закладки используют портландцемент

МЗОО Савинского завода и отходы горно-металлургического производства, химический состав которых приведен в табл. 1, а гранулометрический — в табл. 2.

Пример. Для определения реологических и прочностных свойств предлагаемой смеси были изготовлены образцы 6 составов °

Закладочную твердеющую смесь готовят смешением в две стадии цемента, магнезиально-железистого гранулиро63669 г ванного шлака, флотационных хвостов обогащения и воды с растворенной в ней пластифицирующей добавкой и побочного продукта обогащения. Технологической схемой предусмотрен помол в шаровой мельнице гранулированного магнезиально-железистого шлака в количестве 15-303 до удельной поверхности 2500-3500 см /г (фракции класса 0,074 мм). Хвосты обогащения с фабрики на закладочный комплекс транспортируют по специальному пульпопроводу, Пластифицирующую добавку получают следующим образом.

Водорастворимое ПАВ воздухововлекающего типа с расходом 0,3-1,8 кг/м исходного материала смешивают в воде с побочным продуктом обогащения медно-никелевых руд (О, 15 — 0,5 кг/м ) .

В качестве ПАВ воздухововлекающего типа были испытаны скрубберная паста и черный сульфатный щелок, которые эквивалентны по своему действию на смесь. Пластификатор поступает в смеситель одновременно с другими компонентами в виде 1-27.-ного водного раствора.

Смешение компонентов смеси в укащ занной выше пропорции производится в две стадии. Первая стадия — смешение в смесителях непрерывного действия шнекового или барабанного типа с получением на их выходе смеси с осадкой конуса 10,5-11,0 см и .Bоздухововлечением 3-7Е. Вторая стадия смешения осуществляется в турбулентном смесителе, расположенном под шнековым, с импеллером пальцевого типа (скорость вращения вала 500-1000 об/мин). Время перемешивания смеси на второй стадии

10-90 с.

Свойства приготовленной смеси следующие: осадка конуса 12-1 см, возду4S хововлечение 7-157., плотность 1,92,2 т/м, предельное напряжение сдвига — не более 50 Па.

Примеры закладочной смеси приведены в табл, 3, а в табл, 4 — результаgO ты испытаний известной и предлагаемой закладочных смесей.

Как показали испытания, предлагаемый состав твердеющей закладки по сравнению с известным имеет улучшенную транспортабельность — снижены показатели предельного напряжения сдвига примерно в 2 раза и плотность смеси на 8-10Х, а подвижность (осадка

1263669

5-12

0,03-0, 10

Т а б л и ц а 1

Химический состав, %

1 1 1 !

Материалы

$хО Fe0 СаО А1 0 Ng0

S0

Магнезиально-железистый

31-45 30-46 2-8 6-13 6-12 1-2

Флотационные хвосты обога35-45 10-18 2-5 2-10 6-30 1-6 щения

Т а б л и ц а 2

Содержание, Х, фракций (мм)

Материалы

>5,0 5,0-2,5 2,5-1,2 1,2-0,6 0,6-0,3 О 3-0,15 <0,15

Магнезиальножелезистые гранулированные

0;4 2э7 17э8 60*1 14э6 Зэ6 Оэ8 ЗьО шлаки конуса) смеси повышена с 10, 5-11, 0 до 12,5-13,0 см при неизменном расходе воды. Наличие в пластифицнрующей добавке водного раствора побочного продукта обогащения медно-никелевых 5 руд улучшает пластичнесть и удобоукладываемость смеси с приростом прочности на 10-15Х. Введение в смесь различного количества пластифицирующих добавок позволяет регулировать реологические свойства в широких пределах, снизить абразивность смеси и увеличить длину транспортирования закладки по трубам без дополнительных капитальных затрат. 15

Формула изобретения

Закладочная смесь, включающая цемент, тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак, песок . из магнезиально-железистого гранулированного шпака, серпентинитовый отход флотационного обогащения медноникелевых руд, пластифицирующую добавку и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения транспортабельности путем снижения плотности и предельного напряжения сдвига, ов содержит в качестве пластифицирующей добавки скрубберную пасту или черный сульфатный щелок и дополнительно отход обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 8285Х при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Цемент

Тонкомолотый гранулированный магнезиально-железистый шлак 15-30

Песок из магнезиально-железистого гранулированного шлака 20-40

Серпентинитовый отход флотационного обогащения медно-никелевых

Руд 15-40

Скрубберная паста или черный сульфатный щелок

Отход обогащения медно-никелевых руд с содержанием кальцинированной соды 82-85Х 0,01-0,05

Вода Остальное

1263669

Продолжение табл.2

Содержание, Е, фракций (мм)

I Г 1 I !

Материалы

Мкр

Флотационные хвосты обогащения

0,26 0,68 5,06 65,2 29,2

0,8

Таблица3

Содержание в закладочной смеси

Компоненты предлагаемой, мас. (Г Г (известной

Цементмарки 200 85 5 О 5 О 85 8 5 120 12,0

400

Тонкомолотый гранулированный магнезиально-желе зистый шлак 300 12,8

18,0 30,0 15 О 30,0

15,0 20,0

Песковая фракция гранулированного магнезиальножелезистого шлака

0,.10

0,05

0,03

Черный сульфатный порошок

Побочный

О, 10 — 0,05

0,03 продукт обогащения медно-никелевыхруд

Вода техническая

Серпентинитовые отходы флотационного обогащения медно-никелевых руд

Нластифицирующая добавка

Скрубберная паста

«5,0 5,0-2,5 2,>-1,2 1,2-0,6 0,6-0,3 0,3-0,15 с0,15 кг/м мас.7 1 2 3 4 5 б

750 31s9 20s0 30s0 ЗОБО 30эО 40зО 35эО

750 31 9 40 О 20 О 30 0 15 О 15 О 15 О

0,05 0,01 0,05 0,01 Os05 0,01

350 14,90 16,85, 14,89 16,40 16,44 17,92 17,96

1263669

Таблица4

Показатели

Закладочная смесь

Известная

Плотность, т/мэ

Предельное напряжение сдвига, Па

90 сут

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5493/24 Тираж б40 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Осадка конуса (подвижность), см

Прочность закладки на одноосное сжатие, МПа, в возрасте

28 сут

Пр едл аг аемая

1 2 3 4 5 6

10 5 13 9 13 0 13 3 12 5 12 8 12 6

2,35 1,94 2,03 2,01 2,12 2,02 2,07

98,0 43,0 36,0 37,9 48,8 38,5 41,3

4,0 2,4 3,2 4,2 5,7 5,8 6,5

3,9 5,5 5,9 8,4 8,7 9, 1

Составитель Ф.Сорина

Техред Д.Сердюкова Корректор В.Синицкая