Тампонажний розчин

Тампонажний розчин, що містить глину, в'яжуче, структуроутворювач силікат натрію і воду, який відрізняється тим, що як глину він містить порошок натрієвої бентонітової глини, а як в'яжуче тонкодисперсну золу виносу теплових електростанцій (ТЕС) при такому співвідношенні компонентів, мас. %: глина натрієва бентонітова 5-6 тонкодисперсна зола виносу ТЕС 34-42 силікат натрію 2,0-2,4 вода 49,6-59. (19) (21) a200902767 (22) 25.03.2009 (24) 10.06.2010 (46) 10.06.2010, Бюл.№ 11, 2010 р. (72) СПИЧАК ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, ЛІННИК ГЕОРГІЙ ОЛЕГОВИЧ, ФУРМАН ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ЗУБКО АНДРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (73) СПИЧАК ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, ЛІННИК ГЕОРГІЙ ОЛЕГОВИЧ, ФУРМАН ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ЗУБКО АНДРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (56) UA 11560, A1, 25.12.1996 UA 54812, A, 17.03.2003 SU 1620655, A1, 15.01.1991 RU 2142558, C1, 10.12.1999 3 90973 розчину непроникність, седиментаційну стійкість, помпування по трубам і тріщинам гірничих порід та в'язко-пластичну затверділість. Завдяки належності до групи монтморилонітів, бентонітові глини мають стабільну кристалічну решітку. Реакції заміщення, обміну та гідратації відбуваються на поверхні і в середині кристалічної решітки часток бентонітової глини, що забезпечує велику активність і ємність їх обміну. Відомі натрієві, кальцієві та калієві бентонітові глини. Важливим показником водно-фізичних властивостей цих глин є їх водоутримуюча спроможність. Ємність обміну натрієвих бентонітових глин складає 135мг/екв на 100г сухої глини, кальцієвих 100мг/екв, калієвих - 93мг/екв. Гранична водоутримуюча спроможність натрієвих бентонітових глин складає 844%, кальцієвих 250%, калієвих 305% [2]. Тобто, водоутримуюча спроможність більше у натрієвих бентонітових глин. Остання характеристика визначає верхню межу утримання води бентонітовою суспензією внаслідок осмотичного зв'язування води. При рівній вологості міцність структури натрієвих бентонітових суспензій більше міцності структури кальцієвих і калієвих бентонітових суспензій. Розроблений новий бентонітозольний тампонажний розчин для водоізоляції ґрунтів і тріщинуватих порід, що містить глину, в'яжуче, структуроутворювач силікат натрію і воду, як глину містить порошок натрієвої бентонітової глини, а як в'яжуче містить золу виносу ТЕС при наступному співвідношенні компонентів, мас.% : глина натрієва бентонітова 5-6 тонкодисперсна зола-виносу ТЕС 34-42 силікат натрію 2,0-2,4 вода 49,6-59. 4 Такий тампонажний розчин характеризується необхідними реологічними, структурномеханічними, технологічними та економічними властивостями. Бентонітова суспензія має в'яз3 кість 40-45с, щільність 1035-1040кг/м . Тампонажний розчин, який готується на основі бентонітової суспензії шляхом додавання до неї розрахованої кількості золи-виносу ТЕС і силікату натрію, має щільність 1200-1220кг/м3, міцність на стиск через 15 діб 8-10кг/см2, усадку при твердінні 0,5-1,5%, добре помпується по довгим трубопроводам діаметром 50-100мм. Порівняння тампонажного розчину, що заявляється, з прототипом дозволило встановити відповідність його критерію «новизна». При вивченні інших відомих тампонажних сумішей у даній галузі ознаки, що відрізняють винахід, який заявляється, від найближчого аналога, не були вивчені, і тому вони забезпечують тампонажному розчину, що заявляється, відповідність критерію «істотні відміни». Нижче надана порівняльна таблиця структурно-механічних властивостей заявленого тампонажного розчину, суміші по прототипу при оптимальному співвідношенні компонентів, та нормативних вимог ВНТП 6-76 [3]. Із таблиці виходить, що в межах оптимального співвідношення компонентів заявлений тампонажний розчин задовольняє нормативним вимогам по помпуванню та кінцевій міцності на стиск (через 1-15 діб). При співвідношенні компонентів нижче межі оптимальності, тампонажний розчин має понижену водостійкість. При співвідношенні компонентів вище меж оптимальності ускладнюється помпування тампонажного розчину через довгі трубопроводи діаметром 50-100мм. Таблиця Порівняльні дані структурно-механічних властивостей заявленого тампонажного розчину, суміші за прототипом та нормативних вимог ВНТП 6-76 № п/п 1 1. 2. 3. Граничні умови глина 2 3 Бентонітово-зольний тампонажний розчин Вище верхньої межі вмісту Верхня межа вмісту Оптимальне співвідношення компонентів Нижня межа вмісту Нижче нижньої межі Тампонажна суміш за прототипом при оптимальному 24-26 співвідношенні компонентів Вимоги по ВНТП 6-76 23-26 Склад, мас. % золацемент бентоніт винос 4 5 6 Міцність на стиск, кг/см2 силікат 1 доба натрію 7 8 7 діб 15 діб 9 10 6,0 5,75 42 40 2,4 2,3 1,16 1,07 3,74 3,59 9,80 9,45 5,5 38 2,2 0,92 3,46 9,12 5,25 5,0 36 34 2,1 2,0 0,83 0,79 3,31 3,14 8,57 8,06 4,5-5,5 4,5-5,50,8-1 0,73 2,89 7,28 8-10 0,8-1 не нормується >1,5 5 90973 Джерела інформації 1. Патент на винахід 11560 від 25.12.1996. Бюл.№4 «Тампонажна суміш». Кіпко Е.Я., Полозов Ю.А., Лагунов В.А., Попов I.B. 2. Кульчицкий Л.М., Усьяров О.Г. Физикохимические основы формирования свойств глинистых пород. М., Недра, 1981. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 3. Норми технологічного проектування. Розділ «Попереднє стримування водоприпливів при проходженні методом тампонування гірничих пород». ВНТП 6-76, Мінвуглепром СРСР. Москва, 1976. 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