Способ возведения закладочного массива

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при закладке выработанного пространства шахт и рудников . Целью изобретения является улучшение качества возводимого массива за счет повышения равномерности пропитки инертного наполнителя вяжущим. Способ предусматриваетпневматическую транспортировку порций инертного наполнителя закладочного материала с пробками сжатого воздуха между отдельными порциями , введения в пробки пенообразователя в виде аэрозоли перед вводом раствора вяжущего . На выходе из трубопровода закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство, осуществляют ее вакуумирование. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4319420/63 (22) 21.10.87 (46) 15,01.92. Бюл, N. 2 (71) Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В.И.Аксененко, А.А.Казак и В.А.Лапин (53) 622.273.2 (088.8) (56) Бурчаков А.С, и др. Процессы подземных горных работ. М.: Недра, 1982, c,125—

129.

Золотарев Г.М. и др. Технология совместного получения и транспортирования бетонных смесей в пневмозакладочном трубопроводе. М.: МИСИ, 1975, с.113 — 116, (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при закладке выработанного пространства шахт и рудников.

Известен способ пневматической закладки выработанного пространства, включающий добычу пустых пород для закладки, их дробление, грохочение и шихтовку. Затем закладочный материал транспортируют к пневмозакладочной машине и загружают в нее. В машине специальным дозирующим устройством формируют порции закладочного материала, которые, чередуясь со сжатыми воздушными пробками, подают в пневмопровод и далее транспортируют по нему в выработанное пространство на возведение закладочного массива.

Недостатком способа является низкая эффективность связывания между собой ча„„Я2 „„1705595 А1 (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при закладке выработанного пространства шахт и рудников, Целью изобретения является улучшение качества возводимого массива эа счет повышения равномерности пропитки инертного наполнителя вяжущим. Способ предусматривает пневматическую транспортировку порций инертного наполнителя закладочного материала с пробками сжатого воздуха между отдельными порциями, введения в пробки пенообразователя в виде аэрозоли перед вводом раствора вяжущего. На выходе из трубопровода закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство, осуществляют ее вакуумирование. 2 ил. стиц закладочного материала из-за отсутствия в нем вяжущего компонента. Это приводит к высокой сыпучести возведенного закладочного массива и как следствие к его неустойчивости при подработке с обнажением, что ограничивает область применения пневмозакладочного материала.

Известен также способ возведения закладочного массива, заключающийся в приготовлении закладочного материала и раствора вяжущего, транспортирование по пневмопроводу закладочного материала в виде порций закладочной массы, чередующихся с пробками сжатого газа, и ввод в концевую часть пневмопровода раствора вяжущего, например цементного молока.

К недостаткам известного способа следует отнести неравномерное распределение в возводимом закладочном массиве

1705595 вяжущего компонента, что значительно снижает прочность закладки. Это явление обусловлено тем, что в случае вязкой консистенции вяжущего он плохо проникает в сыпучую среду пневмозакладочного материала. Кроме того, вследствие низкой связности и высокой подвижности происходит истечение и дренаж вяжущего раствора из заложенной в выработанное пространство закладочной массы. В результате расслоения и стекания раствора вяжущего по почве пласта ухудшается эффективность связывания закладочного материала, что также приводит к снижению прочности закладочного массива.

Целью изобретения является улучшение качества возводимого массива эа счет повышения равномерности пропитки инертного наполнителя вяжущим.

Поставленная цель достигается тем, что в способе возведения закладочного массива, включающем пневматический транспорт предварительно приготовленных порций инертного наполнителя закладочного материала с пробками сжатого воздуха между порциями и последующий ввод в закладочный материал растворов вяжущего и пенообразователя с получением закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство, пенообраэователь вводят в пробки сжатого воздуха в виде аэрозоли перед вводом раствора вяжущего, а на выходе закладочной массы из трубопровода осуществляют ее вакуумирование, На фиг.1 показана принципиальная технологическая схема подготовки и транспортирования в выработанное пространство вспененной закладочной массы; на фиг.2— узел приготовления и ввода аэрозоли раствора пенообразователя в пневмопровод и вакуумный наконечник.

Технологическая схема способа содержит накопительный бункер 1 с закладочным материалом 2, конвейер 3 подачи закладочного материала 2 в пневмозакладочную машину 4, компрессорную станцию 5, соединенную трубопроводами 6 и 7 сжатого воздуха соответственно с пневмозакладочной машиной 4 и узлом 8 приготовления и ввода в пневмопровод 9 аэрозоли раствора пенообразователя. Для приготовления раствора пенообразователя служит бак 10, соединенный с емкостью 11 хранения пенообразователя, При этом бак 10 посредством трубопровода 12 через насос 13 сообщен с коллектором 14. который закреплен на герметичном корпусе 15 и выполнен с форсунками 16, введенными внутрь корпуса

15, Вяжущий материал хранится в бункере

17, сообщенном с помощью цементопрово5

15

20 кольцевого зазора 34 между торцом его

55 да 18 со шнековым смесителем 19. Растворонасос 20 предназначен для подачи готового раствора вяжущего по тоубопооеоач 21 в концевую часть 22 пневмопровода 9. Вакуумный наконечник 23 служит для интенсификации вспенивания закладочной массы, подаваемой на возведение пеномассива

24 и укладываемой в выработанном пространстве 25. Шнековый смеситель 19 и бак

10 соединены с магистральным водопроводом 26 через запорные вентили 27 и 28 соответственно. Корпус 15 узла 8 приготовления и ввода аэрозоли содержит входной 29 и выходной 30 транспортные патрубки с фланцами 31 и 32 для соединения с пневмопроводом 9. Внутри корпуса 15 размещен конфузор 33, сообщенный с выходным транспортным патрубком 30 и выполненный с воэможностью образования большего основания и торцом патрубка 29.

При этом форсунки 16 ориентированы факелами в зазор 34.

Способ осуществляют следующим образом.

Сыпучий закладочный материал 2 крупностью 5,0 — 40,0 мм из бункера 1 при помощи ленточного конвейера 3 транспортируют к пневмозакладочной машине 4 и загружают в нее. Сюда же по трубопроводу 6 подают сжатый воздух из компрессорной станции 5.

В пневмозакладочной машине 4 посредством специального дозирующего устройства (не показано) формируют порции закладочного материала 2, чередующиеся с пробками сжатого газа, и направляют в пневмопровод 9, по которому они с помощью энергии сжатого газа транспортируются в выработанное пространство 25.

Порции закладочного материала 2 и сжатые газовые пробки на пути следования по пневмопроводу 9 проходят через узел 8, в котором посредством форсунок 16, сообщенных с коллектором 14, осуществляется образование аэрозоли раствора пенообразователя. Узел 8 выполнен в виде герметичного корпуса 15, который при помощи входного транспортного патрубка 29 и фланца 31 соединен с пневмопроводом 9, а при помощи выходного транспортного патрубка 30 и фланца 32 подключен на вход его концевой части 22. Раствор пенообраэователя предварительно готовят в баке 10, в который из магистрального водопровода 26 подают воду, а из емкости 11 пенообразователь. Расход воды регулируют вентилем 28, Готовый раствор пенообразователя нагнетают насосом 13 по трубопроводу 12 в коллектор 14, закрепленный с внешней стороны на корпусе 15. Аэрозоль раствора пенообразователя

1705595

50 образуется при помощи форсунок 16, которые распыляют его внутрь конфузора 33 через кольцевой зазор 34, Для создания избыточного давления аэроэольнесущего газа в корпус 15 по трубопроводу 7 подают сжатый воздух из компрессорной станции 5.

При этом расход воздуха регулируют так, чтобы его давление всегда превышало давление газа в сжатых пробках, движущихся по пневмопроводу 9. Это с одной стороны позволяет исключить попадание закладочного материала 2 в полость корпуса 15 при его прохождении через узел 8 и, таким образом избежать засорения последнего, а с другой стороны обеспечить быстрое и полное внедрение образующейся аэрозоли в газовые пробки. Этой же цели служит и конфузор 33, обеспечивающий равномерное всасывание аэрозоли раствора пенообразователя в газовый поток, движущийся по пневмопроводу 9, Кроме того, капли аэрозоля, образуясь в воздушной атмосфере высокого давления, подвергаются интенсивному воздействию газовых молекул, которые активно внедряются через поверхность раздела фаз в жидкую среду капель. При этом капли аэрозоли быстро гаэируются, насыщаясь растворенным газом, Вяжущий материал, например цемент, из накопительного бункера 17 поступает по цементопроводу 18 в корпус шнекового смесителя 19. Сюда же через вентиль 27 подают воду из магистрального водопровода 26. В шнековом смесителе 19 готовится раствор вяжущего, который растворонасосом 20 подают по трубопроводу

21 в концевую часть 22 пневмопровода 9, В момент прохождения сжатой газовой пробки перед входным отверстием трубопровода 21 раствор вяжущего вливается в нее и смешивается с каплями взвешенной в объеме пробки и насыщенной газом аэрозоли раствора пенообразователя. При выходе из пневмопровода 9 сформированный таким образом поток закладочной массы проходит через полость вакуумного наконечника 23, который выполнен с кольцевой камерой 35 разрежения, За счет эффекта эжекции, возникающего при прохождении с большой скоростью закладочной массы через нако5

30 нечник 23, в камере 35 разрежения резко снижается давление воздуха. При проходе закладочной массы через вакуумную камеру происходит резкое падение давления в потоке закладочной массы, что сопровождается бурным выделением растворенного газа из смеси. При этом вяжущий раствор интенсивно вспенивается изнутри, образуя минерализованную пену, обволакивающую частицы наполнителя, в качестве которого используется закладочный материал. Газовые пузырьки пены, наполняющие раствор вяжущего вещества, позволяют предотвратить его истечение из закладочной массы и обеспечивают равномерное распределение раствора по всему объему заложенного выработанного пространства с удержанием его в толще закладочного массива до полного затвердевания, Растворенный в растворе газ бурно выделяется и активно вспенивает всю закладочную массу изнутри, Вспенивание начинается на выходе из пневмопровода 9 и заканчивается в выработанном пространстве 25. Образующийся в результате вспенивания закладочной массы пеномассив 24 равномерно заполняет весь объем выработанного пространства 25 и эа счет высокой вязкости пены хорошо удерживает в своей толще вяжущую компоненту до полного затвердевания.

Формула изобретения

Способ возведения закладочного массива, предусматривающий пневматический транспорт предварительно приготовленных порций инертного наполнителя закладочного материала с пробками сжатого воздуха между порциями и последующий ввод в закладочный материал растворов вяжущего и пенообразователя с получением закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества возводимого массива за счет повышения равномерности пропитки инертного наполнителя вяжущим, пенообраэователь вводят в пробки сжатого воздуха в виде аэрозоли перед вводом раствора вяжущего, а на выходе закладочной массы из трубопровода осуществляют ее вакуумирование.

Составитель Н. Борщ — Компанеец

Редактор Ю. Середа Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 183 Тираж Подписное

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