Тампонажный раствор

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение водостойкости и прочности тампонажного камня в водной среде. Тампонажный раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.ч.: каустический магнезит 100, жидкое стекло 2-5, вода 65-198. Раствор готовят затворением каустического магнезита на водном растворе жидкого стекла. Раствор имеет высокую подвижность, седиментационно устойчив. Тампонажный камень водоустойчив и увеличивает прочность в процессе твердения в водной среде. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4302907/23-03 . (22) 07.09.87 (46) 15. 10.89. Бюп. М- 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) А.А. Олиференко, В,В. Шпаков, E.Н. Иванов, В.К. Александров и П.H. Доновский (53) 622, 245.42 (088.8) (56) Гончарук IT.Ï. и др. Цементация пород при сооружении стволов шахт.

М.: Недра, 1973, с. 97.

Авторское свидетельство СССР

N- 10512323 кл. E 21 В 33/138, 1981.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подавления водопритоков при сооружении шахтных стволов и горных выработок в сложных горно-геологических условиях, Цель изобретения — повышение водостойкости и прочности тампонажного камня в водной среде.

Тампонажный раствор содержит ингредиенты я соотношении, мас.ч.: каустический магнезит 100; жидкое стекло 2-5; вода 65-198.

Наличие в составе раствора жидкого стекла придает каустическому.маг-. незиту свойства гидравлического вяжущего, способность твердеть и сохранять прочность в водной среде.

Л0„„1514907 А1

2 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение водостойкости и прочности тампонажного камня в водной среде. Тампонажный раствор содержит следующие ингредиенты при:их соотношении, мас.ч.: каустический магнезит 100, жидкое стекло 2-5, вода

65-198 . Раствор готовят затворением каустического магнезита на водном растворе жидкого стекла. Раствор имеет высокую подвижность и седиментационно устойчив. Тампонажный камень . водоустойчив и увеличивает прочность в процессе твердения в водной среде.

1 табл.

Формирование структуры тампонажного раствора обусловлено тем, что на, ряду с образованием малорастворимого гидроксида магния адсорбированная вода, содержащаяся в геле Ng(OH) и и межчастичном поровом пространстве, химически связывается с образованием геля кремниевой кислоты — водостойкого продукта, обладающего вяжущими свойствами. Со временем гель кристаллизуется и образует кристаллическую сетку. Последняя заполняется гелеобразной массой Mg(OH) и непрореагировавшим тестом каустического магнезита. Это улучшает свойства тампонажного раствора — уменьшается вадоотдача, появляется возможность регулирования сроков охватывания раствора, з 151490 твердеющая композиция образует связную„ водонераэмываемую массу со значительной пластической прочностью., Кроме того, улучшаются свойства затвердевшего тампонажного камня — по!зышается его нодостойкость и нодонепроницаемость.

Пример. Для экспериментальной проверки раствора готовят тампонажные смеси (см . таблицу) » Для этого ис, пользуют порошкообразный магнезит каустический, гидратиронанное жидкое

1 натриевое стекло с силикатным модулем, 2,9, плотностью 1,45 г/смз, воду водо.15 проводную.

1, ! Готовят тампонажные растворы раз личной консистенции с жидкотвердым ! отношением ж/т = 0,7 — 2,2 и концент, рацией жидкого стекла 1„0 — 10,0 г на 20

100 r каустического магнезита. Для этого заданное количество жидкого

:, стекла тщательно перемешивают с соот1 ветствующим количеством воды при !о мощи лопастной мешалки в течение 25

2 мин. Далее 100 г каустического магнезита затворяют полученным раствором. Гомогенизацию смеси ведут посредством перемешивания в течение

3 мин.

I 30

Данные об ингредиентном составе и основных структурно-механических свойствах тампонажных растворов приведены в таблице.

Количество жидкого стекла менее

2 мас.ч, не позволяет достичь поставленной цели: состав образует густую пастообразную массу, что делает невозможной ее закачку по трубопроводам. Кроме того, раствор обладает ко- 40 роткими сроками схватывания, что затрудняет проведение тампонажных работ.

Составы, содержащие повышенное количество жидкого стекла (МФ 14, 15), 7 4 имеют слишком растянутые сроки схватывания, пониженную прочность, водостойкость; увеличена нодопр они ца емость. Избыточное количество силикаТампонажный раствор обладает высокой подвижностью, седиментационно устойчив и дает высокий выход тампонажного камня. Применение раствора позволит проводить эффективную гидроизоляцию горных выработок и скважин.

Формул а и з о б р е т е н и я

Тампонажный раствор, включающий каустический магнезит, воду и добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости и прочности тампонажного камня в водной среде, он в качестве добавки содержит жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каустический магнезит

Ж!щкое стекло

Вода

2-5

65-198 та натрия не приносит ожидаемого эффекта н силу того что его излишки уже не связываются с MgO и Mp(OH) н водостойкне, кристаллические соединения (его концентрация значительно превышает наличие свободных, не связанных, оксидов и гидроксидов магния), ;а присутствуют в структуре тампонаж ного камня как самостоятельное соединение н аморфном, гелеобраэном виде, что и является причиной понижения прочности и водостойкости камня °

Технология приготовления и использования тампонажного раствора в производственных условиях проста и не требует специального оборудования.

1514907

Ю

«Г (0 а

4»

-9 Д (»> („

О

>Х

a o

Х ,Я» Cl

-Е О

Я

О О

Ь4 (0

Х

Е»

О

О

0 а

1 Х а

I E Э

1 cd,Е

1 К О

1 О cd

1 а

1 Х (»)

1 а о

1 1 (0

1 Д Г(!

1 Е, О л

I Ол> ! Х О ! Р

1 О

ltd б >> 1 QO л ° л л

М (с>О О

СО»О!. сл с л л л в л

СЧ OO

СЧ л

И л л л л

О «Ch >"

I 0 м

О u X

Д О .

00 С CO»О

Ch л»О .л в л л

0!

Х

Е«

О

>Х

О

Г>4

О л

Х

Х

Х

cd

1 О

ООООО (с> сЧ

I 1 I 1 I

СЧ»40 О О (Ч с 1 с 1

Э

Х

Х

Х

Х

Г»

О (О а !

О

Х >

cd а

О

Х

Е»

О

О!

О

Г»

О

Х

К

О!

Х

О

И

Е ((!

О

Е

Э ((Г

Д

Е

С!

О.

Г» в

О О Х

Х Х Х Э5

1 (! с

О

Ь О СО О О 0 CO Л

ООо> ЬООФФ

O «OO

О О О О (Ч (Ч

О

Х

Е»

О с(л (0 а

О

Х

Е»

0! а

О (»

О

Х !

О и

Х

cd

Е» (d

0Г

О

ГС!

Х 1

Х О

Д ф (с> (Л (» ((> 0 О

I I

О Э

Э Х

Р >Х Г ° Е 1

Х Х cd Х

Е Х g 6) I

О

>> (d

О

1 O ((!

Х

>Х

О

О у.

Х

Э

3

М а с

О

1

О I

cd

Е I

О

6 у а 1

О Р

O < — O л л СО СО < О QO (1

СЧ СЧ 0 СЧ М -- Л О О О О CO 04 СО О л л «л «л л в в а л

1-м--с4ОООООсч(ч!

CO 0 O 0 СО 0 0 Ch 0 Ь 0 Ch "О >

1 ВОООООО 00ООООООО

1 л»> «л л л а л а л л л л a a

OO - O O - - -OOO

-;1 С 4 О Л 0 >С> М»4. О"> в л л л л л а л л л а

О (Ч CO CO М»1 Ю О «1 О»О (4» — Л «0» — QO (>! (Ч

00 О ((> М - СЧ О! — Ч.>»40 л в л л л л в в л л л

l (4 cO « O 04 >О :> СЧ СЧ I

СЧ (Ч М СЧ 1COСЧ ООМ(Ч(Ч<ОСЧ а л л л л а в а л л в сч» м (с» c»4 Q л « c»4

О Ф О О> О О М Е О О СЧ (> >: сО 0 00 л >с > (с> 0 л л л л л л л л л л а

»» «

CV СЧ W CO (С » О О О О О

Ю - О (Ч (Ч Л Л Ю : СЧ

I I ! I 1 1 1 1 I

O QO СЧ М (- М - сЧ сЧ СЧ (4

СЧÎ00 ОСЧОOOОСЧа0ОOОЬ

ММ (С >:1(Ч (Ч С1 -СЧМ -(Ч

I 1 I I I 1 I I I 1 1 I 1 1

ОЛО -М О МО "МСЧФФ

О О О О О О О О О О О О О О ((> м О (с > ((> м О» > СЧ ((> (с > (> > ((>

СЧ»- (Ч (Ч (Ч - (Ч (Ч»- СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ

Л О л Ь а О л О О л О и О О Ь в л а л л л а л л в л л a a л

О(ЧО - -сЧО -(ЧО - -(ЧсЧСЧ

1

О> о> co oo oo oo 0 Ф >О ((> ((> (с> (с> ф О »40 О1 О Ch О> О О1 Ch О О1 W О1 О О1

» » » »»

О О О О О О О О О О О О О О О

О О O О О О О О О О О 0 О О О (Ч М» (С »»О ЛQO(4 > -СЧ С"1

»» °