Суміш для закладки виробленого простору

Суміш для закладки виробленого простору, що містить доломітовий пил і воду, яка відрізняється тим, що вона додатково містить доменний шлак фракції dфр. = 2,5-5,0 мм, лігносульфонати у формі концентрату сульфітно-дріжджової бражки типу КБТ, алюмокалієвий галун при такому співвідношенні компонентів, мас. %: доломітовий пил 28,1-29,5 алюмокалієвий галун 4,5-6,8 лігносульфонати 7,5-10,3 вода 12,7-14,8 доменний шлак фракції dфр. = 2,55,0 мм решта. Винахід відноситься до гірничовидобувної промисловості і призначений для закладки виробленого простору, формування забійки для шпурових та свердловинних зарядів, а також може бути використаний для поліпшення стану гірничих виробок шляхом зміцнення і тампонажу в закріпному просторі. Відома сполука для тампонажу та зміцнення порід [1], при такому складі компонентів у суміші, в мас. % СаО 29-32 Mg 19-21 SiO2 5-7 Fe2O3 1,5-3 Аl2O3 1,5-3 SO2 6-8 Вода решта Недоліком цієї суміші є багатокомпонентність суміші доломітового порошку, низьке зчеплення з боковими породами, висока в'язкість суміші і трудомісткість заповнення нею закріпного та виробленого простору, низька технологічність приготування суміші та висока вартість. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є сполука 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: Динамічна в'язкість 0,25-0,6 Міцність на стискання, МПа Через 3 доби 0,38-0,95 –«– 9 діб 12,8-28,3 (11) UA (19) Ця суміш має такі характеристики: Час початку схоплювання 0,5-3,5 год. Міцність на стискання, МПа 0,6-2,5 Деформація 2,5- 6,4мм Недоліками відомої сполуки є використання в ній алюмінієвого порошку, який дорого коштує і піску. Крім того, суміш має невисокі деформаційні і фізико-механічні характеристики, які суттєво впливають на якість закладки виробленого простору, а 81699 (13) (21) a200603725 (22) 05.04.2006 (24) 25.01.2008 (72) БУЛАТ АН АТОЛІЙ ФЕДОРОВИЧ, UA, ПЕРЕПЕЛИЦЯ ВАЛЕНТИН ГРИГОРОВИЧ, UA, ІЩЕНКО КОСТЯНТИН СТЕПАНОВИЧ, UA, ОСІННІЙ ВАЛЕНТИН ЯКОВИЧ, UA, КОНОВАЛ ВОЛОДИ МИР МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ОСІННЯ НАТАЛІЯ ВОЛОДИМИРІВН А, U A, ІЩЕНКО ОЛЕКСІЙ КОСТЯНТИНОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ГЕОТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ ІМ. М.С. ПОЛЯКОВА Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ Н АУК УКРАЇНИ, U A (56) UA 14227, A1, 23.03.1993 UA 72855, A, 15.04.2005 RU 2018694, C1, 30.08.1994 SU 1580027, A1, 23.07.1990 SU 1399480, A1, 30.05.1988 US 6402833, B1, 11.06.2002 C2 1 3 81699 також погіршення стану гірського масиву навкруги виробок під час проведення їх у слабких, нестійких породах. Недостатня щільність суміші не забезпечує якісне зчеплення з боковими породами. В основу винаходу поставлена задача удосконалення суміші для закладки виробленого простору, в якому за рахунок заміни алюмінієвої пудри та піску доменним шлаком фракції dфр.=2,0-5,0 мм, лігносульфонатами, алюмокалієвим галуном досягається покращення технологічних, деформаційних, фізико-механічних властивостей суміші і, як наслідок - скорочення термінів приготування, часу початку твердіння (схоплювання) суміші, збільшення міцності та зчеплення з боковими породами. Поставлене завдання вирішується тим, що в сполуку для закладки виробленого простору, яка містить доломітовий пил і воду, згідно винаходу, додатково вводять доменний шлак фракції dфр=2,5-5,0 мм, лігносульфонати у вигляді концентрату сульфіто-дріжджевої бражки типу КБТ, алюмокалієвий галун при такому співвідношенні компонентів, в мас.% Доломітовий пил - 28,1-29,5 Алюмокалієвий галун - 4,5-6,8 Лігносульфонати - 7,5-10,3 Вода -12,7-14,8 Доменний шлак фракції dфр.=2,0-5,0 мм - Решта Технологічні переваги нової сполуки є в тому, що надається можливість суттєво змінити параметри деформаційних характеристик суміші, які дозволять поліпшити технологічні можливості обладнання по транспортуванню суміші на значні відстані та щільність упаковки зерен суміші при заповненні закріпного і виробленого простору. Сполука, яка заявляється відрізняється від відомого введенням нових компонентів: доменний шлак з діаметром фракції dфр=2,5-5,0 мм, алюмокалієвий галун, лінгосульфонати - «Концентрат сульфіто-дріжджевої бражки» марки КБТ [3], тверде, які містять солі лігносульфонових кислот з катіонами лужноземельних металів (кальцію, магнію) або їх суміші та виключення із сполуки суміші алюмінієвої пудри і піску. Присутність у суміші доменного шлаку, який є основою нової суміші і яка заповнює міжфракційний простір доломітовим пилом дозволяє сформувати суміш високої щільності, а введення лігносульфонатів у суміш надає їй пластичності та рухливості під час її транспортування, алюмокалієвого галуна - міцність. В результаті змішування введених компонентів при оптимальному співвідношенні їх у суміші, формується сполука із стійкими деформаційними і фізикомеханічними характеристиками. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 4 Поліпшення технологічної безпеки ведення гірничих робіт на глибоких горизонтах ша хт і рудників, екологічної безпеки промислове розвинутих регіонів досягається за рахунок використання у складі суміші доломітового пилу (відходи випалювання металургійного доломіту), доменного шлаку (відходи виробництва під час доменної виплавки сталі та чавун у) і лігносульфонатів (відходи переробки деревини). Для експериментальної перевірки сполуки, яка заявляється були приготовлені три суміші: одна при нижніх значеннях інтервалів концентрацій компонентів суміші; друга - при деяких середніх значеннях концентрацій і третя - при верхніх значеннях інтервалів концентрацій компонентів суміші. Нижче приведені характеристики розробленої суміші, яка твердіє , які одержані розрахунковим та експериментальним шляхом: Щільність суміші - 1950-1970 кг/м3 Коефіцієнт внутрішнього тертя - 0,2-0,24 Коефіцієнт пластичності - 2,1-2,4 Час початку схоплювання суміші - 0,3 - 0,5год. Міцність суміші на одноосне стискання - 20,0-25,0 МПа Деформація - 2,0-4,0 мм Розширювання суміші - 1,5-2,3% Зчеплення - 0,08-0,1 МПа Включення в состав додатково подрібненого доменного шлаку фракції dфр=2,0-5,0 мм, алюмокалієвого галуну підвищує те хнологічні властивості суміші - скорочення строків твердіння, підвищення міцності і зчеплення суміші з боковими породами, а лігносульфонатів - поліпшення деформаційних характеристик суміші, що дуже важливо при транспортуванні її на великі відстані. Розроблену суміш, яка твердіє можна використовувати під час механізованої закладки виробленого і закріпного простору, формування забійки для шпурових та свердловинних зарядів, укладання бутових стрічок та ін. в ша хта х і рудниках з різноманітними гірничогеологічними умовами Джерела інформації: 1. AC СССР №1346811. МКИ5 Е21 D 20/00.Состав для упрочения горных пород-1987. Бюл. 39. 2. АС СССР №1571264. МКИ5 Е21 D 20/00.Состав для закрепления горных пород.1990. -Бюл.22. 3. Сапотницкий С.А. Использование сульфатных щелоков. - М.: Лесная промышленность, 1965. -123 с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601