Способ закладки карстовых и техногенных полостей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсмих

Социалмстичесиик

Республик (ii> 872780 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая влено 03.12.79 (21) 2845691/22-03 с присоединением заявки № (28) Приоритет— (5I)M. Кл. (53) УДК 622.273. .2 (088.8) Е 21 F 15/08

Е 21 В 43/00

Гоеударетеенный комитет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.81 ао делаи нзабретеннй и етнрытнй (72) Авторы изобретения

В. Г. Тихомиров, А. М. Гайдны и Н. П. Кужель (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ КАРСТОВЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПОЛОСТЕЙ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при заполнении карстовых полостей, прн создании противофильтрационных завес на карьерах от притока грунтовых вод, полостей, образующихся в результате подземной выплавки серы, а также при строительстве дамб, гидросооружений и прочих обьектов на закарстованной территории.

Известен способ гидравлической закладки выработанного пространства, заключающийся в подаче закладочного материала, который приготовляют в виде пульпы от гидрозакладочной установки ло трубам через скважину в полость, после заполнения которой закладочным материалом в нее ло тому же трубопроводу подают сжатый воздух, а после удаления воды и уплотнения массива производят дозакладку выработанного пространства (1)

Недостатком данного способа является увеличение проницаемости закладочного материала за счет образования каналов циркуляции воздуха н воды и освобождения пространства между частицами кладочного материала от влаги, Известен способ закладки карстовых и техногенных полостей; включающий закачку в указанные полости пульпы карбонатсодержащих материалов, преимушественно, хвостов флотации серных руд (2).

Недостатком данного способа является то, что в результате усадки хвостов в верхней части подземных полостей остается незапол-!

О пенное пространство..Данный способ характеризуется относительно высокой проницаемостью закладочного материала, составляющей

0,1 — 0,25 Д. Кроме того, намытые в полости хвосты легко размываются подземными вода15 ми. Наличие значительного количества воды в закладочном материале ведет к большим потерям воды из системы оборотного водоснабжения обогатительных фабрик и не способствует плотной закладке.

Цель изобретения — повышение полноты закладки и снижение проницаемости закладочного материала.

872780

Поставленная цель достигается тем, что од. новременно с эакачкои в полости карбонатсодержащих, материалов в них закачивают серную кислоту.

При этом перед закачкой в полости пульпы последнюю сгущают до соотношения

Т : Ж = 1 : 0,5-1,5.

Кроме того, серную кислоту закачивают и полости в количестве, обеснечйвающем ее содержание в жидкой фазе пульпы 5 — 50%.

На чертеже изображена. закладываемая полость, вертикальный разрез, Способ осуществляют следующим образом.

Хвосты флотации серы обогатительной фабрики (ОФ) поступают в бункер 1, откуда пульпонасосом 2 по трубопроводу 3 — через сгустнтель 4, где ее сгущают до соотношения Т: Ж 1:0,5-1,5, и скважину 5, и подают в карстовые или техногенные полости б. Слив воды сгустителя по трубопроводу 7 возвращается на обогатительную фабрику для повторного использования воды. Одновременно в скважину подают по специальному трубопроводу 8 серную кислоту. Рас; ход подаваемой серной кислоты выбирается таким образом, чтобы в смеси с жидкой фазой пульпы образовалась кислота с концентрацией 5 — 50%. При этом проницаемость карбонатсодержащего материала снижается от

3 — 5 м/сут до нуля, образующуюся углекислоту вытесняет иэ закладочного материала воды, что также способствует уменьшению проницаемости. Серная кислоты, разбавляясь с водой закладочного материала до концентрации 50%, вступает в реакцию с содержащимися в составе хвостов флотации известняками. ьо 4оасо саво гн,о+со,р+н,о !

При этом образуется гипс. Это сопровождается увеличением объема твердых частиц, что обеспечивает полное заполнение карстовых полостей. Коэффициент объемного расширения частиц известняка определяется соотношением плотностей гипса и известняка и составляет

2,8:2,2 = 1,27. Пористость сгущенной пульпы хвостов составляет 15 — 22%, а в результате

1 кислотной обработки она снижается до 5-10%

Лабораторными исследованиями установлено, что в результате сернокислотной обработки карбонатсодержащего материала его проницаемость снижается до нуля.

Предлагаемый способ обеспечивает полноту закладки пульпой карстовых и техногенных полостей за счет увеличения объема твердых частиц в результате образования гипса н

10 вспенивания закладочного материала, который имеет больший объем, чем хвосту4 флотации, не обработанные серной кислотой, снижает пронипяемость закладочного материала за счет уменьшения пористости в результате перехода частиц известняка в гипс, сокращает расходы на приготовление тампонажного раствора, так как используются отходы серного производства, а именно хвосты флотации серных руд и дешевый, недефицитный реагент — серная ! кислота; данный способ сокращает расходы воды в результате повторного использования в системе оборотного водоснабжения.

Формула изобретения

1, Способ закладки карстовых и техногенных полостей, включающий закачку в указанные

25 ° . полости пульпы карбонатооодержащах материалов, преимущественно хвостов флотацин серных руд, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения полноты закладки и снижения проницаемости эакладоч30 ного матер%3661 Одновременно с закачкой В

» них заквчнвают сернув кислоту.

2.Споеабйон.1,отличающийся тем, что перед закачкой в полость пульпы последнюю сгущают до соотношения Т:Ж=1:0,5 — 1,5.

3. Способ НО пн. 1 н 2, о т л и ч а ющ н и с я тем, что серную кислоту закачивают в полости в количестве, обеспечивающем ее содержание в жидкой фазе пульпы

40 5 — 50%.

Источйнки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 578477, кл. Е .21 F 15/08, 1974.

45 2; Аренс В. Ж. и др. Разработка и освоение технологии подземной выплавки серы.

М., "Недра", 1977, с. 44 (прототип). S7278O

Составитель В. Петрищев

Техред Т.Маточка Корректор E. Рошко

Редактор Н. Минко

Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8975/52

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4