Тампонажный раствор для упрочнения трещиноватого угольного массива Советский патент 1985 года по МПК E21D21/00 

со а

СП

N5

Изобретение относится к горнодобывающей промьшшенности, а именно ктампонажным растворам для упрочнения трещиноватого горного массива с целью повьппения.его устойчивости.

Целью изобретения является уменьшение затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора,

В табл. 1 приведено несколько составов предлагаемого тампонажногр раствора в сравнении с известным.

Предлагаемый тампонажный раствор получают смешением модифицированной диэтиленгликолем фенолоформальдегид- . ной смолы с поверхнос:тно-активным веществом ОП-7 и карбонатом натрия до получения однородной массы с последующим смешением с 70%-ным водным раствором бензолсульфокислоты.

Дополнительное введение в состав тампонажного раствора карбоната натрия приводит к тому,, что вследствие взаимодействия карбоната натрия с бензолсульфокислотой с вьщелением углекислого газа, тампонажный раствор отверждается со вспениванием. Так как упрочнение трещиноватого угольного массива обусловлено объемным заполнением т,рещин с последующим отверждением тампонажного раствора , расход последнего уменьшается пропорционально кратности вспенивания. Содержание карбоната натрия в предлагаемом растворе составляет 0,8-t,2 мас.ч. на 100 мае.ч. смолы, что является оптимальным.

Вещество ОП-7 является неионогенным поверхностно-активным веществом и вводится в состав тампонажного раствора в количестве 2,8-3,1 мае.ч, на 100 мае.ч. смолы для создания более равномерного вспенивания, что обеспечивает более прочную структуру вспененного полимера. Вещество ОП-7 представляет собой продукт,обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена. Структурнаяформула

°0(СН2СН20}„СМ2СН20Н,

f .

R

где R - алкильньш остаток, содержа- щий.8-12 атомов углерода; п - 7-9 (индекс 7 - ОП-7).

Как показали испытания при увеличении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества вьпие верхнего предела снижается прочность отвержденных образцов и замедляется отверждение.

При снижении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества ниже нижнего предела снижается прочность отвержденных образцов и увеличивается расход .тампонажного

5 раствора.

Оптимальное содержание 70%-ного водного раствора бензолсульфокислоты составляет 28,0-32,0 мае.ч. на 100 мае.ч. смолы.

0

При снижении количества 70%-ного раствора бензолсульфокислоты ниже нижнего предела замедляется процесс отверждения и увеличивается расход тампонажного раствора.

При увеличении количества 70%-ного раствора бензолсульфокислоты вьше верхнего предела увеличивается скорость отверждения, снижается глубина проникновения и устойчивость угольно0го массива.

В табл. 2 приведены сравнительные свойства тампонажного раствора с введением карбоната натрия и вещества ОП-7 и без него.

Из табл. 2 видно, что относительный расход предлагаемого тампонажного раствора в 2-2,5 .раза меньше, чем известного. Как показали испытания, предлагаемый тампонажный раствор удовлетворяет требованиям по вязкости, времени потери текучести и водостойкости отвержденных образцов. Растекаемость предлагаемого раствора в 1,5-2 раза вьше по сраа5 нению с известным, что обеспечивает большую глубину проникновения и укрепления угольного пласта. При этом достигается устойчивость трещиноватого массива угля на уровне Q массива, не имеющего нарушений. Удешевление процесса упрочнения достигается путем снижения расхода раствора и уменьшения количества инъекционных скважин.

Т а б л и ц. а 1

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ТРЩИНОВАТОГО УГОЛЬНОГО МАССИВА, включающий фенолоформальдегидную смолу, модифицированную диэтиленгликолем, и 70%-ный водный раствор бензолсульфокислоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора, он дополнительно содержит карбонат натрия и поверхностно-активное вещество ОП-7 при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем100 i 70%-ный водный раствор (Л бензолсульфокислоты 28,0-32,0 Карбонат натрия 0,8-1,2 Поверхностно-активное вещество ОП-7. 2,,1

Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем

70%-ный водный раствор бензолсульфокислоты . ,

Бензолсульфокислота

Вода .Карбонат натрия

Поверхностно-активное вещество ОП-7 Вязкость, мПаС Время потери текучести при 25 С с 230 Время отверждения при 25 С, ч Предел прочности при сжатии, МПа

при В14держке образцов в течение

100

100

100

30,032,0

8-16 2-4

1,01,2

3,03,1

Та блица 2 120-140 180-300