Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот

 

Изобретение относится к горной пром-сти и м.б. использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Цель изобретения - улучшение прочностных характеристик закладочной смеси и расширение утилизации отходов производства. Состав образован при следующем соотношении компонентов, мас.% : инертный заполнитель 58,8-65,3, молотый доменный гранулированный шлак 16,3- 19,6, олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты 0,030-0,27, вода остальное. Поверхностно-активная добавка - олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты вводится в смесь вместе с водой и служит не только для повышения его подвижности, но и для увеличения гидравлической активности доменного гранулированного шлака. При приготовлении смеси измельченный доменный гранулированный шлак и инертный заполнитель, например песок, затворяют водой, в которую добавляют олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты, и тщательно перемешивают. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 4692180/03 (22) 27.03.89 (46) 07.07.91. Бюл. |ч 25 (71) Днепропетровский горный институт им.Артема (72) П.В.Швыдько, А,В.Сливной и Е.В.Крылова (53) 622.273.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1458604, кл. Е 21 F 15/00, 1987.

Юркевич Г.Ф. и др. Твердеющие смеси с добавками поверхностно-активных веществ. Вопросы совершенствования техноnorw подземных горных работ. Апатиты.

Кольский филиал АН СССР, 1976, с.54 — 60, (54) СОСТАВ ТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСИ ДЛЯ

ЗАКЛАДКИ ПОДЗЕМНЫХ ПУСТОТ (57) Изобретение относитСя к горной промсти и м.б. использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Целью изобретения является увеличение прочностных характеристик закладочной смеси и расширение утилизации отходов производства.

Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот включает инертный заполнитель, в качестве вяжущего — молотый доменный гранулированный шлак, а в качестве поверхностно-активной добавки -оли„„Я „„1661457 Al пространства. Цель изобретения — улучшение прочностных характеристик закладочной смеси и расширение утилизации отходов производс;ва. Состав образован при следующем соотношении компонентов, мас,%: инертный заполнитель 58,8 — 65,3, молотый доменный гранулированный шлак

16,3 — 19,6, олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты 0,030-0,27, вода остальное, Поверхностно-активная добавка — олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты вводится в смесь вместе с водой и служит не только для погашения его подвижности, но и для увеличения гидравлической активности доменного гранулированного шлака. При приготовлении смеси измельченный доменный гранулированный шлак и инертный заполнитель, например, песок, затворяют водой. в которую добавляют олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты, и тщательно перемешивают. 1 табл. гомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Инертный заполнитель 58,8-65,3

Молотый доменный гранулированный шлак 16,3 — 19,6

Олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты 0,030 — 0,27

Вода остальное

Поверхностно-активная добавка вводится в закладочную смесь вместе с водой и служит не только для повышения ее подвижности, но и для увеличения гидравли1661457 ческой активности доменного гранулированного шлака. Пои атом происходит обволакивание тонкой пленкой зерен вяжущего и заполнителя по всему объему раствора, способствуя более интенсивной гидратации 5 шлака, благодаря присутствию в добавке высокоактивных химических соединений, а также увеличивает накопление коллоидных ,частиц геля.

Дополнительныегелизаполняют поры 10 в закладочной смеси, тем самым увеличивая

, плотность упаковки системы в затвердев шем состоянии. Образующие в процессе гидросиликаты, гидроалюминаты, гидраты и щелочные соединения обволакивают 15 крупные и мелкие частицы заполнителя, шлакового стекла, превращая их со временем (выпадение геля) в плотно связанную -прочную массу, Это приводит к улучшению, фазового состава и микроструктурного 20 строения закладки, значительно увеличивает число центров кристаллообразования.

Олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты в комплексе с другими компонентами твердеющей смеси создает 25 мелкокристаллическую структуру закладки, которая обеспечивает надежную устойчивость искусственных целиков при воздейСтвии горного давления. и ведения взрывных работ в районе расположения поддержива- 30 ющих монолитов.

Применение в качестве поверхностно, активной добавки олигомерного продукта на основе нафталинсульфокислоты в соста ве схватывающего раствора характеризует 35 лучшую транспортабельность его по закла, дочному трубопроводу на большие расстоя ния, способствует получению более однородного по структуре и прочностным показателям. Пластифицирующее воздей- 40 ствие на смесь оказывает сульфат натрия, находящийся в составе поверхностно-ак,тивной добавки, который повышает ее подвижность. Эффект пластификации позволяет существенно улучшить техноло- 45 гические свойства растворной смеси, сократить расход воды, повысить текучесть твердеющего раствора, обеспечив дополнительный прирост прочности и возможность исключения цемента, 50

0,030 — 0,27

Остальное

П р и м. е р, Смесь, состоящую из доменного гранулированного шлака, измельченного в шаровой мельнице M6R 0,28 х 9,50 м до тонкости 55, фракции — 0,074 мм, инертного заполнителя, например песка, (состав

10), затворяют водой, в которую добавляют олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты и тщательно перемешивают вручную. Экспериментальную твердеющую закладку во время приготовления постоянно размешивают в емкости до получения подвижности закадочной смеси с осадкой конуса 11 см, которую фиксируют с помощью стандартного конуса.

Смесью заполняют формы для изготовления образцов — кубов с размером ребра 70 мм. Через 28, 90, 180 сут после начала твердения в нормальных условиях при температуре 20 С и влажности 1007; образцы испытывают на одноосное сжатие с использованием гидравлического пресса ПСУ вЂ” 10.

Аналогичным образом приготавливают смеси с другим соотношением закладочных компонентов и заполнителем — отходами добычи и переработки металлургических известняков, Различные составы закладочных смесей и результаты испытаний на прочность приведены в таблице, Формула изобретения

Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот, включающий инертный заполнитель, вяжущее, поверхностно-активную добавку и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения ее прочностных характеристик и расширения утилизации отходов производства, .он содержит в качестве вяжущего молотый доменный гранулированный шлак, а в качестве поверхностно-активной добавки— олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты, при следующем соотношении компонентов, мас. : инертный заполнитель 58,8 — 65,3 молотый доменный гранулированный шлак 16,3-19,6 олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты вода

1661457

Содерхвние компонентов в смеси, 2

Состав

Предел прочности при снатнн, НДа

Вопа заполнитель

Ххтиййд втор . вврлеПоверхностно-активная лобаяка януиее

Через IBO сут

Через

28 сут

Черве

90 сут

Песок вохр>зн>

Отходы обогаиаиия

Руд акортид емант

300

Хлопxosoe мьс>о

В!лехоор тле яд емент

-300

65,37

65>34

65,32

59,02

59,00

58,98

58,93

58,87

Э,9

0,26

1,5

1,0

6,0

5,18

73,3

0,6

21, 15

4,1

--!в

2,3

10 20,7

57,7

21,0

-о 1

Составитель Н.Чертова

Техред М Моргентал Корректор О.ципле

Редактор M.Бланар

Заказ 2109 Тираж 285 Подо !сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 олотый онвнный рану» ированный алак

1 16,34

2 16,ЭЗ

3 16,33

4 19,67

5 19,66

6 19,66

7 19,64

8 19,62

9 (прототип) Отходы добычи н перера

Ьотки фпнсовых известняков

Олнтомер ный продукт нв основе. на@ алиисульфокислоTbl

0 036

0,072

0,108

0,030

0,061

О, 091

О, !83

О, 274!

B ° 24

18 24

18, 23

21,27

21, 26

21 ° 26

21, 24

21,22

4,6 7 ° 4

4,7 8,8

5 2 9,2

2 ° 2 6,!

2,5 6,3

3,З 8>1

3>4 4,5

3,5 4,7

9,1

9 8

10,4

8,9

7 ° 7

9,8

6,3

6 9