Невзрывчатый разрушающий состав

 

Изобретение относится к камнедобывающей промышленности, устройству котлованов, проходке выработок при строительстве метрополитена и может быть использовано в строительстве для отбойки и разрушения монолитных объектов в горном деле. Состав содержит, %: борная кислота 0,25 - 1,9, нитрит натрия 1,3 - 4,6, лигносульфонат технический модернизированный 0,1-0,4 и тонкоизмельченный оксид кальция 96%-ной концентрации, полученный из смеси обожженного известняка и обожженного гипса, взятых в соотношении 1:1 - 1:0,8. Технический результат - повышение эффективности отбойки и разделки скальных и других монолитных материалов при низких положительных и отрицательных температурах в интервале от +5 до -15^oС за счет увеличения температуры гидратации и давления. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к камнедобывающей промышленности, устройству котлованов, разрушению монолитных объектов (бетона, железобетона, кладки), проходке выработок при строительстве метрополитена, а также в горном деле.

Известен разрушающий материал, включающий следующие компоненты, мас.%: Сульфитно-дрожжевая барда - 0,2-1,0 Борная кислота - 0,8-3,0 Карбонат щелочного металла (сода, поташ) - 0,3-1,5 Грубоизмельченная негашеная известь - Остальное (см.а.с.СССР 1189831, кл. C 047 B 7/00, опубл. БИ N41, 1985).

Основными недостатками данного материала является невозможность вести отбойку скальных и других монолитных объектов при температуре выше -3^oC, при этом скорость гидратации составляет более 2-х суток, что значительно сокращает производительность труда.

Наиболее близким к заявленному невзрывчатому разрушающему материалу (НРС) является разрушающий материал, взятый в следующем соотношении компонентов, мас.%: Борная кислота - 1,0-3,5 Карбонат щелочного металла (поташ) - 0,75 - 2,0 Нитрит - натрия - 1,0-5,0 Грубоизмельченная негашеная известь - Остальное
(см. а. с. СССР 1186595, кл. C 04 B 7/00, опубл. БИ N 39, 1985).

Недостатком прототипа является его низкая работоспособность при отрицательных температурах -5^oC из-за низкой температуры гидратации и развиваемого давления (по истечении 5 - 6 суток она равна 35-36 МПа), что ведет к увеличению буровых работ и используемого НРС.

Задачей данного технического решения является создание невзрывчатого разрушающего материала для производства работ не только при положительных температурах, но и при низких, особенно в интервале от -5 до-15^oC.

Технический результат заключается в том, что комплексная смесь позволяет вести круглогодичные работы по отбойке (разделке) и разрушению монолитных объектов за счет ускорения температуры гидратации, а следовательно, увеличения самонапряжения (давления).

Этот технический результат достигается тем, что известный состав, включающий борную кислоту, поташ, нитрит натрия, тонко измельченный оксид кальция, дополнительно содержит лигносульфонат технический модернизированный, а используемый тонко измельченный оксид кальция 96%-ной концентрации получен из смеси обожженного известняка и обожженного гипса, взятых в пропорции 1:1 - 1:0,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поташ - 2,0 - 6,8
Нитрит натрия - 1,3 - 4,6
Борная кислота - 0,25 - 1,9
Лигносульфонат технический модернизированный - 0,1 - 0,4
Тонко измельченный оксид кальция 96%-ный - Остальное
Предложенная смесь позволит вести работы по отбойке и разделке монолитных объектов как при низких положительных, так и при отрицательных температурах от +5^o до -15^oC за счет повышения температуры гидратации и морозостойкости состава.

Введение в смесь обожженного оксида кальция и гипса в пропорциях 1:1 (1: 0,8) и измельченных в шаровой мельнице до удаленной поверхности не ниже 3500 см²/г, с выходом готового невзрывчатого разрушающего состава марки НРС96 - 99,3% и активности его не ниже 97%, позволит ускорить гидратацию смеси и повысить производительность труда. Нитрит натрия и комбинации с углекислым калием резко повысит морозостойкость, борная кислота несколько замедлит процесс гидратации в зависимости от поставленной задачи отбойки и разделки блоков, а введение лигносульфоната технического модернизированного увеличит подвижность смеси (текучесть) без добавления воды, идущей на приготовление необходимых концентраций из добавок.

Эксперименты по подбору состава проводились в лабораторных (холодильной установке в осенне-летний период) и естественных условиях (зимний период) как с добавками, так и без них на образцах правильной геометрической формы пород различной крепости. В период экспериментов откорректирован состав для работы им при температуре окружающей среды от +5 до -15^oC.

Количество безводных добавок (q) - поташа (1), нитрит натрия (2), борной кислоты (3) и лигносульфоната технического модернизированного (4) в зависимости от температуры среды (T) представлены на чертеже.

С увеличением тонкости помола от 1100-1200 до 3500-4500 см²/г увеличивается скорость гидратации НРС 96 на 25-30%, а объемное расширение на 12 -15% при водопорошковом отношении, равном 0,30 (табл. 1). Оптимальным водопорошковым отношением следует считать 0,29-0,35 в зависимости от количества вводимых добавок и температуры среды. Основные технические характеристики предложенного состава сведены в табл.2.

Использование предложенного состава позволит по сравнению с прототипом повысить эффективность отбойки и пассировки штучного камня, разрушения и отбойки других монолитных объектов, в широких пределах изменить характеристики растворов, т.е. создать их с заранее заданными свойствами для работы в интервале от +5 до -15^oC.

Формула изобретения

Невзрывчатый разрушающий состав, включающий борную кислоту, нитрит натрия, поташ, тонкоизмельченный оксид кальция, отличающийся тем, что он дополнительно содержит лигносульфонат технический модернизированный, а используемый тонкоизмельченный оксид кальция 96%-ной концентрации получен из смеси обожженного известняка и обожженного гипса, взятых в пропорции 1 : 1 - 1 : 0,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота - 0,25 - 1,9
Нитрит натрия - 1,3 - 4,6
Поташ - 2,0 - 6,8
Лигносульфонат технический модернизированный - 0,1 - 0,4
Указанный оксид кальция - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2