Состав для заполнения разгрузочных скважин

 

Изобретение используется для повышения прочностных свойств и улучшения качества заполнения скважин за счет регулирования вязкости и сроков твердения . В состав дополнительно введена инертная пыль, при этом компоненты взяты в следующем соотношении (мас.%): гипс 45- 55; инертная пыль 2-4; вода остальное. 1 табл.

СО|ОЭ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4874108/03 (22) 15.10.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Ю.А,Миллер, В.В.Шестых, В.А,Пуртов, В,О.Торро, Т.И,Лазаревич, В.И.Хавова и

Т.М. Грачева (73) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (56) Авторское свидетельство СССР

М 859650, кл. Е 21 F 5/00, 1979, Изобретение относится к горному делу и предназначено для использования при поддержании горных выработок, пройденных по удароопасным пластам угля, Известен вкладыш для установки в разгрузочной скважине, выполненный в аиде эластичного баллона, заполненного водоэмульсией.

Известно также использование для заполнения разгрузочных скважин деревянных вкладышей, армированных металлическими штырями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав для заполнения пустот, содержащий (мас.%) гипс 68 — 70; едкий натр 0,2-0,4; алюминиевую пудру 0,4-0,8 и вода остальное до 100%, После ввода в полость состав вспучивается и увеличивается в объеме на 80-110%.

Недостатком известного состава являются низкие прочностные свойства и высокая вязкость. (54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ РАЗГРУЗОЧНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение используется для повышения прочностных свойств и улучшения качества заполнения скважин за счет регулирования вязкости и сроков твердения. В состав дополнительно введена инертная пыль, при этом компоненты взяты в следующем соотношении (мас,%); гипс 4555; инертная пыль 2 — 4; вода остальное. 1 табл.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств и улучшение качества заполнения скважин эа счет обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения.

Поставленная цель достигается тем, что состав для заполнения разгрузочных скважин, содержащий гипс и воду, дополнительно содержит известняковую пыль, при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Гипс 45-55

Известняковая пыль 2 — 4

Вода Остальное.

Состав для заполнения разгрузочных скважин готовят следующим образом.

B емкость заливают воду, а затем при постоянном перемешивании последовательно добавляют известняковую пыль и гипс. После приготовления смесь насосом подают в скважины.

1776325

Показатели

П редел прочности на сжатие

10 н/м

Состав

Расплыв, м ния, ч чания твердения, ч

0,15

11,0

15,0

0,16

10Я

14,0

0,14

13,0

8,0

0,19

1 1,3

15,5

0,20

12,0

15,8

0,11

8,5

13,5

011

7,0

По химическому составу известняковая пыль аналогична гидрофобизированной инертной пыли, приготовленной из известняков или доломитов, используемой в шахтах для инертизации отложений 5 взрывоопасной угольной пыли и гашения возникших взрывов. Известняковая пыль содержит не менее 55% окиси кальция, до

2,5% окислов магния, до 5% окислов железа и алюминия и до 1% свободной кремне- 10 кислоты.

По дисперсному составу известняковая пыль характеризуется тем, что остаток на сите 016 не должен превышать 15, а на сите 0063 — не более 70%, Известняковая 15 пыль введена в состав для обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения.

Гипс используют в составе как минеральное вяжущее для обеспечен ия прочностных свойств. 20

Результаты испытаний составов с различным содержанием компонентов приведены в таблице.

Изучение опыта применения различных материалов для заполнения разгрузочных 25 скважин показало, что состав должен обладать следующими оптимальными свойствами, прочность должна быть меньше агрегатной прочности слоев массива на 30-40% 30 и для угля составлять (20 — 30)х10 н/м; высокое начальное сопротивление, а при дальнейшем росте нагрузки — неуменьшающееся сопротивление деформации; для обеспечения возможности подачи 35 состава насосом и исключения потерь его в

45% гипса+2 известняковой пыли+ вода (ост,)

50% гипса+3% известняковой пыли+ вода (ост,)

55 гипса+4% известняковой пыли+ вода (ост.)

45 % гипса+1,7% известняковой пыли + вода (ост.)

44% гипса+2 известняковой пыли+ вода (ост.)

55% гипса+5 известняковой пыли+ вода (ост.)

57 гипса+5 известняковой пыли+ во а ост, местах герметизации, такой показатель, как

"расплыв", должен находиться в пределах от 0,14 м до 0,16 м.

Анализ результатов испытаний состава с различным содержанием компонентов показывает, что данным условиям удовлетворяют составы l-3. При снижении содержания какого-либо компонента ниже нижнего предела (составы 4 — 5) уменьшается прочность и увеличивается расплыв, что исключает возможность использования состава по назначению из-за трудности заполнения скважины и опасности возникновения высоких концентраций напряжений в массиве.

При введении в состав компонентов сверх указанных пределов (составы 6-7) раствор становится густым, быстро твердеет и плохо транспортируется. а из-за высокой прочности его вокруг скважины могут возникать зоны концентрации высоких напряжений.

Формула изобретения

Состав для заполнения разгрузочных скважин, содержащий гипс и воду, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и улучшения качества заполнения скважин путем обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения, он дополнительно содержит известняковую пыль при следующем соотношении компонентов, мас.%.

Гипс 45-55

Известняковая пыль 2-4

Вода Остальное

Время нача- Время окон