Способ подготовки глинистых грунтов к промывке

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки россыпных месторождений. Цель изобретения - повышение эффективности дезинтеграции глинистых грунтов за счет увеличения скорости фильтрации. В грунте проходят выработки. В последних размещают реагент на основе плава хлоридов металлов (ПХМ) для обработки грунта. В качестве реагента используют предварительно активированный раствор ПХМ нагревом его до в течение 2-5 мин. При этом концентрацию раствора ПХМ выдерживают в интервале 40-50% при его расходе 80-100 г/т глинистого грунта. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 С 41/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4800026/03 (22) 20,12,89 (46) 30.08,92, Бюл, N 32 (71) Красноярский институт цветных металлов им. M.È. Калинина (72) В,Н. Морозов и М.B. Верхотуров (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 691566, кл. Е 21 С 41/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 934011, кл. Е 21 С 41/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГЛИНИСТЫХ

ГРУНТОВ К ПРОМЫВКЕ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке россыпных месторождений с высоким содержанием глинистых минералов для подготовки песков к промывке.

Известен способ подготовки глинистых россыпей путем обработки грунтов реагентом на основе плава хлоридов металлов (ПХМ).

Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки глинистых грунтов, при котором плав хлоридов металлов размещается в скважинах в сухом виде.

Целью изобретения является повышение эффективности дезинтеграции глинистых грунтов за счет увеличения скорости фильтрации раствора реагента.

Поставленная цель достигается тем, что при подготовке глинистых грунтов к промывке, включающей проходку выработок в грунте и размещение в них реагента для . обработки грунта на основе плава хлоридов металлов, s качестве реагента используют

„„SU„„1758227 А1 для разработки россыпных месторождений.

Цель изобретения — повышение эффективности дезинтеграции глинистых грунтов за счет увеличения скорости фильтрации. В грунте проходят выработки. В последних размещают реагент на основе плава хлоридов металлов (ПХМ) для обработки грунта.

В качестве реагента используют предварительно активированный раствор ПХМ нагревом его до 80 — 90 С в течение 2-5 мин. При этом концентрацию раствора ПХМ выдерживают в интервале 40-50% при его расходе 80 — 100 г/т глинистого грунта, 1 з.п. ф-лы, 5 табл. предварительно активированный раствор плава хлоридов металлов нагревом его до

80-490 С в течение 2-5 мин. Концентрацию раствора плава хлоридов металлов выдерживают в интервале 40-50% при его расходе 80 — 100 г/т глинистого грунта.

Исследования показали, что температурная активация раствора реагейта вызывает изменение структуры раствора ПХМ, что приводит к временному изменению его физико-химических свойств. Такой раствор

ПХМ обладает в течение определенного времени своеобразной "памятью" о его температурной активации и после его охлаждейия (время релаксации не установлено).

Скорость фильтрации такого раствора реагента повышается в 2-4 раза. Расход реагента был установлен измерением электрокинетического потенциала и составил

80-100 г на 1 т глинистого грунта. Дальнейшее увеличение расхода реагента не сопровождается повышением эффективности разупрочнения В этой связи установлено, 5 ществляют бульдозерами. Содержание глины 60%. По минералогическому составу глийы Представлены монтмориллонитами (60%) и гидрослюдой (40%). Подготовка глимещения раствора реагента плава хлоридов металлов в скважин=.. Сетка с <важин соста15 рацию раствора плава хлоридов металлов выдер>кйвают в интервале 40-50% при его расходе 80 — 100 г/т глинистого грунта. В результате степень дезинтеграции составила

60% (в способе подготовки глинистых грунтов, который принят за прототип — 30%), коэффициент фильтрации составил 0,3 м/сут (a прототипе — 0,05 м/сут). Повышение скоро- . сти фильтрации раствора реагента в мас20

К ь=1,07 — 0,04,2 Сгл+ 0,0168 to +

+ 0,0004 Сгл — 0,00013 Сгл to—

0,00008 то (1) 3 1758227 4

\ что снижение дзета-потенцйала глинистых a — безразмерный параметр, доли ед. частиц с увеличением концейтрации раство- Пример. Россыпное месторождение ра реагента проявляется только с опреде-, полезных ископаемых разрабатывается лейнйх ее значений, При этом различен и дражным способом. Вскрышу торфов осу харэктер изменения дзета-потенциала для каждого расхода реагента, Установлено, что оптимальная величина концентрациги раствора ПХМ при его активации составляет

40 — 50% для каждого расхода реагента.

После температурной актйвации раствор реагента помещают,в скважины, канавы или другие выработкй, пройденные с этой целью. Причем расстоянйе между вы- вила 25х25 м. В ка гестве реагента испольработками увелйчивается в соответствии с эуют предварительно активированный увеличением скорости фильтрации активи- раствор плаца хлоридов металлов нагревом рованного реагента, что позволяет снизить его до 90 С в течение 2 — 5 мин, Концентзатраты на буровые работы. Коэффициент фильтрации активированного раствора реа-" гента ПХМ определяется по формуле где К,р — коэффициент фильтрации, м/сут;

Сгл — содержание глины в грунтах, %; t0 — температура активации раствора реагента ПХМ, град.

Коэффициен- фильтрации неактивированного раствора реагента определяется по формуле

Кф=1,19 . ехр(— 0,04 Crn). (2) По сравнейию с коэффициентом фильтрации неактивированного реагейта скорость фильтрации увеличивается в 2-4 раза.

Расстояние между выработками (скважинами, канавами) определяется по формуле

< — — — (-- -"- --tt t t

2 ТО ТВ Кф (3) где t — продолжительность фильтрации рас твора реа гента, сут;

Т вЂ” мощность водоносного слоя, м; р — вязкость раствора реагента ПХМ, мПа с;

1 „- вязкость воды, мПа с;

То — продолжительность обраббтки грунтов раствором реагента, сут; р гр- коэффициент гравитационной во- доотдачи, доли ед.;

Н р- мощность драгируемой россыпи, м;

2 ,Игр Р Нр же обоснование достижения полох<ительного эффекта в предлагаемой совокупйости диапазонов параметров температуры нагрева (80 — 90 С), врег ени нагрева (2 — 5 мин), концентрации раствора (40-50%), расхода реагента (80-100 г/т глинистых грунтов), и

35 доказательство того, что при выходе за нижний и верхний интервал каждого из указан40 ных параметров совокупности признаков положительный эффект резко снижается, представлены в табл, 1 — 5.

Таким образом, внедрение предлагаемого способа подготовки грунтов к выемке

45 позволяет увеличить скорость фильтрации в грунтах в 2-4 раза, снизить затраты на подготовку грунта в среднем на 2 руб/м и повысить эффективность дезинтеграции глинистых грунтов на 20 — 30%.

50 Формула изоб рете н ия

1. Способ подготовки глинистых грунтов к промывке, включающий проходку выработок в грунте и размещение в них реагента на основе плава хлоридов метал55 лов. для обработки грунта, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения эффективйости дезинтЕграции глинистых грунтов за счет увеличения скорости фильтрации, в качестве реагента используют предварительйо активированный раствор плава хлоридов сиве россыпи позволило увеличить расстояние между скважинами в 5 раз и снизить затраты на подготовку глинистых грунтов на 2 руб/м .

30 Результаты сравнительных испытаний предлагаемого способа и прототипа, а так1758227

Таблица 1

Влияние изменения диапазона продолжительности активации раствора реагента на коэффициент фильтрации

Таблица 2

Влияние изменения температуры активации на коэффициет фильтрации

;Продолжение табл, 2

Таблица 3

Результаты сравнйтельных испытаний предлагаемого способа и прототипа металлов нагревом его до 80 — 90 С в течение

2 — 5 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю. шийся тем, что концентрацию раствора плава хло5 ридов металлов выдерживают в интервале 40 — 50 при его расходе 80 — 100 г/т глинистого грунта.

1758227

Таблица 4

Влияние расхода реагента на степень дезинтеграции глинистых грунтов

Таблица 5

Влияние концентрации раствора реагента на эффектйвность дезинтеграции глинистйх грунтов

Составитель В,Морозов

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Моргентал . Корректор И,Шмакова

Заказ 2980: 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