Спосіб отримання складу для зведення шахтних ізолюючих споруджень та заповнення пустот

Изобретение относится к горному делу, может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, а также в шахтах, опасных по взрывам газа и угольной пыли, и направлено на повышение техники безопасности Сущность изобретения гипсовое вяжущее смешивают с водой и вспучивающей добавкой причем в качестве вспучивающей добавки используют карбонат натрия (безводную сочу) и соль алюминия, например сульфат алюминия Оптимальные результаты получены при смешении последних в соотношении от 1 1,1 до 1 1,2 Количество вспучивающей добавки составляет 0,5-1,5 мае % 2 з п ф-лы 2 табл Положительный эффект указанный в цели, достигается за счет того, что в результате реакций в смеси образуется не водород, а д в у о к и с ь углерода которая и вспучивает состав Ото обусловлено тем, что соли алюминия в водных растворах сильно гидролизованы Поэтому при их взаимодействии с нормальной содой образуется не карбонат алюминия, а его гидроксид м выде ляется двуокись углерода Безопасность работ повышается также за счет того что все используемые химреагенты не обладают агрессивными свойства ми. Таким образом именно отличительные признаки способа обеспечивают получение общественно-полезного эффекта повышают технику безопасности Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия" Важно подчеркнуть что при этом не ухудшаются вспучивающие свойства соста РІК С 1803584 BOB, а сами составы оказываются более дешевыми. Это доказывается экспериментальными данными, приведенными в таблицах 1 и 2, Сравнительный анализ данных таблиц 1 и 2 позволяет сделать следующие выводы. При реализации известного способа максимальное увеличение объема составило 108-112%, при реализации заявленного способа 125-130%. Оптимальным содержанием гипса следует считать 68-70 вес.% при содержании воды 28,50-31,47 вес.%. Двухкратное и более чем двухкратное повышение объема получено при соотношении безводной соды и сульфата алюминий от 1 1.1 до 1:1,2 при суммарном их содержании в интервале 0,5-1,5 вес.%. Максимальное увеличение объема (125130%, см.22,23 и 32-ю горизонтальные строчки в таблице 2) получены при следующих содержаниях компонентов, мас.%: Гипс 68,00-70,0 Карбонат натрия 0.60-0,70 Сульфат алюминия 0,70-0,80 Вода 28.50-30,70 Возведение изолирующих сооружений и заполнение пустот за шахтной крепью осуществляют при помощи серийно выпускаемых установок и агрегатов ("Темп-500", "Монолит", СБ-67 и д.р.). Все компоненты 10 15 20 25 30 загружаются непосредственно в бункер агрегатов и интенсивно перемешиваются Сроки твердения конечного продукта находятся в пределах 20-25 мин и определяются величиной водо-гипсового отношения Использование заявленного способа резко повышает безопасность работ, так как исключает образование и накопление взрывоопасных газов, а также позволяет более чем в два раза сократить расход вяжущего материала. Кроме того, исключается использование агрессивных (щелочь) и относительно дорогих (алюминиевая пудра) химреагентов. Формула изобретения 1. Способ получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот, включающий перемешивание гипсового вяжущего с водой и ввод вспучивающей добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения техники безопасности, в качестве вспучивающей добавки вводят карбонат натрия (безводную соду) и соль алюминия, например сульфат алюминия. 2. Способ по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что карбонат натрия и сульфат алюминия вводят в соотношении 1,0:1,1-1,0:1,2. 3. Способ по пп.1 и 2 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вспучивающую добавку вводят а количестве 0.5-1,5 мас.% Таблица 1 Результаты испытаний известного способа (2) Гипс 65 70 75 65 70 75 65 70 75 65 70 75 67 68 69 70 69 69 69 70 Содержание компонентов, мае. % NaOH АІ-пудра 0.50 1,0 0.50 1,0 0,50 1.0 0,25 1.0 0,25 1,0 0 25 1.0 0,25 0,50 0,25 0,50 0.25 0,50 0.10 0,25 0,10 0.25 0,10 0,25 0,25 0,50 0,25 0,50 0,25 0,50 0.25 0,50 0,15 0,50 0.20 0,50 0,25 0,50 0 22 0,60 Н2О 34.5 28,5 23,5 33.75 28,75 23,75 34,25 29,25 24,25 33,75 28,75 23,75 32,25 31,25 30,25 29,25 30,35 30,30 30.25 29,18 Увеличение объема, % 70 82 64 74 79 63 88 91 62 61 69 52 81 92 90 88 87 93 110 100 1803584 Продолжение табл. 1 Гипс 70 70 69 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 •*• Содержание компонентов, мае. % NaOH АІ-пудра 0,25 0,60 0.25 0,70 0,25 0,50 0.30 0.60 0,25 0,30 " 0.25 0.40 0.25 0.45 0,25 0,80 0,25 0.90 0.35 0.50 0,35 0,50 0,40 0.70 0.40 0.50 НгО 29,15 29,05 30.25 29,10 29,25 29.35 29,30 28.95 28.85 29,15 29,05 28,90 29.10 Увеличение объема, % 105 92 108 94 72 84 89 85 83 112 98 97 99 Таблица 2 Результаты испытаний заявленного способа Гипс 66 66 66 66 66 66 66 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 70 70 70 70 Содержание компонентов, мае. % Карбонат натрия Сульфат алюминия 0.20 0,25 0,30 0.35 0,40 0.45 0,50 0,55 0,60 0,70 0,70 0.80 0.80 0.90 0,15 0,18 0,20 0.20 0.20 0,25 0,25 0,28 0,25 0.30 0,30 0.30 0.30 0,33 0.30 0,35 0,30 0.40 0,50 0,50 0,50 0.55 0,50 0.60 0,50 0,70 0,60 0,60 0,60 0.70 0,60 0,80 0,70 0,70 0,70 0.80 0,70 0.90 0,80 0,80 0,80 0.90 0,80 1.00 0,30 0,35 0,50 0.55 0,70 0,80 0,90 1,00 Вода Увеличение объема, % 33.55 33.45 33,15 32.95 32,70 32.50 32,30 31,67 31.60 31,55 31,47 31,45 31,40 31,37 31.35 31,30 31.00 30.95 30,90 30.80 30,80 30,70 30.60 30,60 30,50 30,40 30.40 30,30 30,20 29,35 28,95 28.50 28,10 66 71 83 88 90 88 85 80 90 96 101 100 92 100 100 103 97 110 116 124 110 130 125 112 120 115 102 98 98 101 120 127 98 1803584 Продолжение табл. 2 Гипс 72 72 72 72 Редактор Содержание компонентов, мае. % Карбонат натрия Сульфат алюминия 0,35 .0,30 0,55 0,50 0,70 0,80 1,10 0,90 Составитель Г.Валуконис Техред М.Моргентал Вода Увеличение объема, % 27,35 26,95 26,50 26,00 53 60 62 59 Корректор Н.Король Заказ 1041 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113G35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101