Способ получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот

 

Изобретение относится к горному делу, может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию , а также в шахтах, опасных по взрывам газа и угольной пыли, и направлено на повышение техники безопасности. Сущность изобретения: гипсовое в-яжущее смешивают с водой и вспучивающей добавкой, причем в качестве вспучивающей добавки используют карбонат натрия (безводную соду) и соль алюминия , например сульфат алюминия. Оптимальные результаты получены при смешении последних в соотношении от 1:1,1 до 1:1,2. Количество вспучивающей добавки составляет 0,5-1,5 мас.%, 2 з.п,ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 F 5/00, 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л а»» p»» », +»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4902521/03 (22) 11.,01.91 (46) 23.03.93. Бюл, ¹ 11 (71) Штаб военизированных горноспасательных частей Донбасса Минуглепрома

СССР (72) Г.Ю,Валуконис, M.Ã,Ëàâåðòoâ и Б,С,Любарский (56) Авторское свидетельство СССР № 1506142, кл. Е 21 F 5/00, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ

ВОЗВЕДЕНИЯ ШАХТНЫХ ИЗОЛИРУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ И ЗАПОЛНЕНИЯ ПУСТОТ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработках угольных пластов, склонных к самовозгоранию, а также в шахтах, опасных по взрывам газа и угольной пыли, Целью изобретения является повышение техники безопасности при возведении шахтных изолирующих сооружений и заполнении пустот.

Поставленная выше цель достигается тем, что в способе получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот, включающем перемешивание гипсового вяжущего с водой и ввод вспучивающей добавки, в качестве вспучивающей добавки вводят карбонат натрия (безводную среду) и соль алюминия, например сульфат алюминия, При этом карбонат натрия и сульфат алюминия вводят в соотношении от 1:1,1 до 1:1,2, а вспучивающую добавку вводят в количестве 0,5 — 1,5 мас,%,,, ЫВ„1803584 А1 (57) Изобретение относится к горному делу, может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, а также в шахтах, опасных по взрывам газа и угольной пыли, и направлено на повышение техники безопасности, Сущность изобретения; гипсовое вяжущее смешивают с водой и вспучлвающей добавкой, причем в качестве вспучивающей добавки используют карбонат натрия (безводную coqy) и соль алюминия, например сульфат алюминия. Оптимальные результаты полученьгпри смешении последних в соотношении от 1:1,1 до 1:1,2, Количество вспучивающей добавки составляет 0,5 — 1,5 мас,%, 2 з,п,ф-лы, 2 табл, Положительный эффект, указанный в цели, достигается за счет того, что в результате реакций в смеси образуется не водород, а двуокись углерода, которая и, вспучивает состав, Это обусловлено тем, что соли алюминия в водных растворах сильно гидролизованы, Поэтому при их взаимодействии с нормальной содой образуется не р карбонат алюминия, а его гидроксид и выделяется двуокись углерода.

Безопасность работ повышается также за счет того, что все используемые химреа- Л генты не обладают агрессивными свойства- QO ми. ф

Таким образом, именно отличительные прививки способа обеспечивают получение, 1,» общественно-полезного эффекта: повыша- ют технику безопасности. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Важно подчеркнуть. что при этом не ухудшаются вспучивающие свойства соста1803584 вов, а сами составы оказываются более дешевыми.

Это доказывается экспериментальными данными, приведенными в таблицах 1 и 2, Сравнительный анализ данных таблиц 1 и 2 позволяет сделать следующие выводы.

При реализации известното способа максимальное увеличение объема составило 108 — 112, при реализации заявленного способа 125-130 . 10

Оптимальным содержанием гипса следует считать 68 — 70 вес. при содержании воды 28,50-31,47 вес. .

Двухкратное и более чем двухкратное повышение объема получено при соотноше- 15 нии безводной соды и сульфата алюминия от 1:1,1 до 1:1,2 при суммарном их содержании в интервале 0.5-1,5 вес. .

Максимальное увеличение объема(1251307ь, см.22,23 и 32-ю горизонтальные 20 строчки в таблице 2) получены при следующих содержаниях компонентов, мас. $:

Гипс 68,00-70,0

- Карбонат натрия 0,60-0,70

Сульфат алюминия 0,70-0,80

Вода 28,50 — 30;70

Возведение изолирующих сооружений и заполнение пустот за шахтной крепыш осуществляют при помощи серийно выпускаемых установок и агрегатов (" Темп-500", 30

"Монолит", СБ-67 и д.р,); Все компоненты загружаются непосредственно в бункер агрегатов и интенсивно перемешиваются, Сроки твердения конечного продукта находятся в пределах 20 — 25 мин и определяются величиной водо-гипсового отношения.

Использование заявленного способа резко повышает безопасность работ, так как исключает образование и накопление взрывоопасных газов, а также позволяет более чем в два раза сократить. расход вяжущего материала, Кроме того, исключается использование агрессивных (щелочь) и относительно дорогих (алюминиевая пудра) химреаге.нтов.

Формула изобретения

1. Способ получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот, включающий перемешивание гипсового вяжущего с водой и ввод вспучивающей добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения техники безопасности, в качестве вспучивающей добавки вводят карбонат натрия (безводную соду) и соль алюминия, например сульфат алюминия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что карбонат натрия и сульфат алюминия вводят в соотношении t,0:1;1 — 1,0:1,2.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что вспучивающую добавку вводят в количестве 0,5-1,5 мас. .

Таблица 1

Результаты испытаний известного способа (2) Со е жание компонентов, мас

Увеличение объема %

NB0H

Al-пудра

НгО

Гипс

67

68

69

69

69

69

0,50

0,50

0,50

0,25 . 0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,10

0,10

0,10

0,25

0,25

0,25

0,25

0,15

0,20

0,25

0,22

1,0.

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,50

0,50

0,50 . 0,25

0,25

0,25

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,60

34,5

28,5

23,5

33,75

28,75

23,75

34,25

29,25

24,25

33,75

28,75

23,75

32,25

31,25

30,25

29,25

30,35

30,30

30,25

29,18

82

64

74

79

63

88

91

62

61

69

52

81

92

88

87

93

100

1803584

Продолжение табл, 1 жание компонентов, мас.

Увеличение объема %

Со е

HzO

Al-пудра

NaOH

Гипс

29,15

29,05

30,25

29,10

29,25

29,35

29,30

28,95

28,85

29,15

29,05.

28,90

29.10, 105

92

1 08

94

72

84

89

83

112

98

97

0,60

0,70

0,50

0,60

0,30

0,40

0,45

0,80

0,90

0,50

0,60

0,70

0,50

0.25

69

0,25

0,25

0,30

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,35

0,35

0,40

0,40

Таблица 2

Результаты испытаний заявленного способа

Увеличение объема,% жание компонентов мас.

Со е

Карбонат натрия Сульфат алюминия

Вода

Гипс

66

66

66

66

66

66

66

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

68

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,15

0,20

0,20

0,25

0,25

0,30

0,30

0,30

0,30

0,50

0,50

0,50

0;50

0,60

0.60

0,60

0,70

0,70

0,70

0,80

0,80

0,80

0.30

0,50

0,70

0,90

0,25

0,35

0,45

0,55

0,70

0,80

0,90

0,18

0,20

0,25

0,28

0,30

0,30

0,33

0,35

0,40 0.50

0,55

0,60

0,70

0,60

0,70

0,80

0,70

0,80

0,90

0,80

0,90

1,00

0,35

0,55

0,80

1,00

33,55

33,45

33,15

32,95

32,70

32,50

32,30

31,67

31,60

31,55

31,47

31,45

31,40

31,37

31,35

31,30

31,00

30,95

30,90

30,80

30,80

30,70

30,60

30,60

30,50

30,40

30,40

-30,30

30,20 . 29,35

28,95

28,50

28,10

66

71

83

88

88

88

96

101

92

103

97

116

124

112

102

98

98

101

127

1803584

Продолжение табл. 2

Составитель Г.Валуконис

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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