Суміш для закладки виробленого простору

Суміш для закладки виробленого простору, що містить доломітовий пил та воду, яка відрізняється тим, що вона додатково містить доменний шлак фракції dфр. = 0,4-1,0 мм та алюмокалієвий галун при такому співвідношенні компонентів, мас.%: доломітовий пил 30,2-32,6 алюмокалієвий галун 10,1-13,4 вода 15,4-23 доменний шлак фракції dфр. = 0,41,0 мм решта. Винахід відкоситься да гірничовидобувної промисловості та призначений для закладки виробленого простору, формування забійки для шнурових та свердловинних зарядів, а також може бути використаний для поліпшення стану гірничих виробок шляхом зміцнення і тампонажу порід в закріпному просторі. Відома сполука для тампонажу та укріплення: порід [1], при наступному складі компонентів у суміші, в мас. %: СаО 29-32 Mg 19-21 SiO2 5-7 Fе2О3 1,5-3 Аl2О3 1,5-3 SO3 6-8 Вода решта Ця сполука мае такі характеристики: Динамічна в'язкість 0,25-0,6 Міцність на стискання, МПа Через 3 доби 0,38-0,95 -«- 9 діб 12,8-28,3 Недоліком цієї сполуки є багатокомпонентність складу доломітового порошку, низьке зчеплення з боковими породами, висока в'язкість суміші та трудомісткість заповнення нею закритого і виробленого простору, низька технологічність приготування сполуки та висока вартість. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є суміш для заповнення закріпного і виробленого простору гірничих виробок [2], яка має такі компоненти в мас, %: Доломітовий пил 26-40 Пісок 40-54 Алюмінієва пудра 0,016-0,024 Вода решта Ця сполука має такі характеристики: 0,5-3,5 Час початку схоплювання год. Міцність на стискання, Мпа 0,6-2,5 Деформація 2,5-6,4 мм Недоліками відомої (вказаної) сполуки є використання в ній алюмінієвого порошку, який дорого коштує. Крім того, сполука має недостатньо високі фізико-механічні характеристики, які впливають на якість кріплення виробок під час проведення їх у слабких, нестійких породах. Недостатня щільність упакування зерен у суміші не забезпечує якісного зчеплення її з боковими породами. За основу винаходу поставлена задача вдос (19) UA (11) 81698 (13) C2 (21) a200603724 (22) 05.04.2006 (24) 25.01.2008 (72) БУЛАТ АНАТОЛІЙ ФЕДОРОВИЧ, UA, ПЕРЕПЕЛИЦЯ ВАЛЕНТИН ГРИГОРОВИЧ, UA, ІЩЕНКО КОСТЯНТИН СТЕПАНОВИЧ, UA, ОСІННІЙ ВАЛЕНТИН ЯКОВИЧ, UA, КОНОВАЛ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ОСІННЯ НАТАЛІЯ ВОЛОДИМИРІВНА, UA, ІЩЕНКО ОЛЕКСІЙ КОСТЯНТИНОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ГЕОТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ ІМ. М.С. ПОЛЯКОВА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA (56) UA 14227, A1, 25.04.1997 UA 40165, A, 16.07.2001 SU 619681, 15.08.1978 SU 1553728, A1, 30.03.1990 SU 1686191, A1, 23.10.1991 3 81698 коналення сполуки для закладки виробленого простору, в якій за рахунок заміни алюмінієвої пудри та піску доменним шлаком фракції dфр.=0,4-1,0, алюмокалієвим галуном, досягається покрашення технологічних властивостей, стабільність фізикомеханічних характеристик суміші і, як наслідок, скорочення термінів приготування, часу початку твердіння (схоплювання) суміші, збільшення міцності і зчеплення її з боковими породами. Поставлене завдання вирішується тим, що у сполуку для закладки виробленого простору, яка містить доломітовий пил і воду, згідно винаходу, додатково вводять доменний шлак фракції dфр.=0,4-1,0 мм і алюмокалієвий галун при такому співвідношенні компонентів, в мас. %: Доломітовий пил - 30,2-32, 6 Алюмокалієвий галун - 10,1-13,4 Вода - 15,4-23,0 Доменний шлак фракції - Решта dфр.=0,4-1,0 мм Раціональне співвідношення в'яжучого - доломітового пилу та подрібненого доменного шлаку фракції dфр.=0,4-1,00 мм, добавки, яка твердіє алюмокалієвого галуну, води в сполуці, яка заявляється, забезпечує підтримку стабільних фізикомеханічних характеристик. Технологічні переваги нової сполуки полягають в тому, що є можливість суттєво змінити параметри фізико-механічних характеристик суміші, які дозволяють покращити технологічні можливості обладнання із транспортування суміші за рахунок збільшення щільності упаковки зерен при раціональному співвідношенні компонентів у сполуці. Оптимальна щільність при упаковці зерен у сполуці та структурна міцність досягається введенням у склад суміші подрібненого доменного шлаку фракції діаметром dфр.=0,4-1,0 у кількості не менше 60 % по відношенню до в’яжyчoгo - доломітового пилу. Сполука, яка заявляється відрізняється від відомого введенням нових компонентів: доменний шлак фракції dфр.=0,4-1,0 мм, який є відходами металургійного виробництва і алюмокалієвий галун, а також вилучення із складу суміші алюмінієвої пудри та піску. Присутність у суміші доменного шлаку, який є основою нової сполуки, а заповнення міжфракційної порожнини доломітовим пилом Комп’ютерна верстка В. Клюкін 4 дозволяє сформувати стабільну суміш високої щільності, а введення алюмокалієвого галуна надасть їй значну міцність. В результаті змішування введених компонентів при оптимальному співвідношенні їх у суміші, формується сполука зі сталими фізико-механічними характеристиками. Покращення технологічної безпеки гірничих робіт на глибоких горизонтах шахт і рудників, екологічної безпеки промислове розвинутих регіонів досягається за рахунок використання у складі суміші доломітового пилу (відходи випалювання металургійного доломіту) і доменного шлаку (відходи від виробництва під час доменної виплавки сталі та чавуну). Для експериментальної перевірки заявленої сполуки були приготовлені три суміші: одна - при нижніх значеннях співвідношень компонентів суміші, друга - при деяких середніх значеннях співвідношень і третя - при верхніх значеннях співвідношень компонентів у суміші. Нижче наведені характеристики розробленої твердіючої суміші, які одержані розрахунковим і експериментальним шляхом: - 2010-2015 Щільність суміші кг/м3 Коефіцієнт внутрішнього тертя - 0,26-0,30 Коефіцієнт пластичності - 1,15-1,17 Час початку схоплювання суміші - 0,2-0,3 час. Міцність суміші на одноосне стискання - 30-35 МПа Деформація - 1,0-2,0 мм Зчеплення - 0,1-0,15 МПа Розроблену суміш, яка твердіє можна використовувати під час механізованої закладки виробленого і закріпного простору, формування забійки для шпурових та свердловинних зарядів, укладання бутових смуг та ін. в шахтах та рудниках з різноманітними гірничотехнічними умовами. Джерела інформації: 1. А. С. СССР № 13468113. МКИ5 Е21D 20/00. Состав для упрочения горных пород. - 1987. Бюл.39. 2. А. С. СССР №1571264. МКИ5 Е21D 20/00. Состав для закрепления горных пород. - 1990. Бюл. 22. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601