Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот Советский патент 1991 года по МПК E21F15/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземкой разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Целью изобретения является увеличение прочностных характеристик закладочной смеси и расширение утилизации отходов производства.

Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот включает инертный заполнитель, в качестве вяжущего - молотый доменный гранулированный шлак, а в качестве поверхностно-активной добавки -олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Инертный заполнитель58,8-65,3

Молотый доменный гранулированный шлак 16,3-19,6 Олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты0,030-0,27 Водаостальное Поверхностно-активная добавка вводится в закладочную смесь вместе с водой и служит не только для повышения ее подвижности, но и для увеличения гидравлической активности доменного гранулированного шлака. При этом происходит обволакивание тонкой пленкой зерен вяжущего и заполнителя по всему объему раствора, способствуя более интенсивной гидратации шлака, благодаря присутствию в добавке высокоактивных химических соединений, а также увеличивает накопление коллоидных частиц геля.

Дополнительные гели заполняют поры в закладочной смеси, тем самым увеличивая плотность упаковки системы в затвердевшем состоянии. Образующие в процессе гидросиликаты, гидроалюминаты, гидраты и щелочные соединения обволакивают крупные и мелкие частицы заполнителя, шлакового стекла, превращая их со временем (выпадение геля) в плотно связанную прочную массу, Это приводит к улучшению фазового состава и микроструктурного строения закладки, значительно увеличивает число центров кристаллообразования. Олигомерный продукт на основе нафталин- сульфокислоты в комплексе с другими компонентами твердеющей смеси создает мелкокристаллическую структуру закладки, которая обеспечивает надежную устойчивость искусственных целиков при воздействии горного давления- и ведения взрывных работ в районе расположения поддерживающих монолитов.

Применение в качестве поверхностно- активной добавки олигомерного продукта на основе нафталинсульфокислоты в составе схватывающего раствора характеризует лучшую транспортабельность его по закладочному трубопроводу на большие расстояния, способствует получению более однородного по структуре и прочностным показателям. Пластифицирующее воздействие на смесь оказывает сульфат натрия, находящийся в составе поверхностно-активной добавки, который повышает ее подвижность, Эффект ппастификации позволяет существенно улучшить технологические свойства растворной смеси, сократить расход воды, повысить текучесть твердеющего раствора, обеспечив дополнительный прирост прочности и возможность исключения цемента.

Пример. Смесь, состоящую из доменного гранулированного шлака, измельченного в шаровой мельнице МБЛ 0,28 х 9,50 м до тонкости 55% фракции - 0,074 мм, инертного Заполнителя, например песка, (состав 10), затворяют водой, в которую добавляют олигомерный продукт на основе нафталин- сульфокислоты и тщательно перемешивают вручную. Экспериментальную твердеющую

закладку во время приготовления постоянно размешивают в емкости до получения подвижности закадочной смеси с осадкой конуса 11 см, которую фиксируют с помощью стандартного конуса.

Смесью заполняют формы для изготовления образцов-кубов с размером ребра 70 мм. Через 28, 90, 180 сут после начала твер- дения в нормальных условиях при температуре 20°С и влажности 100% образцы

испытывают на одноосное сжатие с использованием гидравлического пресса ПСУ-10. Аналогичным образом приготавливают смеси с другим соотношением закладочных компонентов и заполнителем - отходами

добычи и переработки металлургических известняков, Различные составы закладочных смесей и результаты испытаний на прочность приведены в таблице.

Формула изобретения

Состав твердеющей смеси для закладки подземных пустот, включающий инертный заполнитель, вяжущее, поверхностно-активную добавку и воду, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения ее прочностных характеристик и расширения утилизации отходов производства,.он содержит в качестве вяжущего молотый доменный гранулированный шлак, а в качест- ве поверхностно-активной добавки - олигомерный продукт на основе нафталин- сульфокислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

инертный заполнитель 58,8-65,3 молотый доменный гранулированный шлак16,3-19,6 олмгомерный продукт на основе нафталинсуль- фокислоты 0,030-0,27 водаОстальное

ISO сут

Изобретение относится к горной пром-сти и м.б. использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Цель изобретения - улучшение прочностных характеристик закладочной смеси и расширение утилизации отходов производства. Состав образован при следующем соотношении компонентов, мас.% : инертный заполнитель 58,8-65,3, молотый доменный гранулированный шлак 16,3- 19,6, олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты 0,030-0,27, вода остальное. Поверхностно-активная добавка - олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты вводится в смесь вместе с водой и служит не только для повышения его подвижности, но и для увеличения гидравлической активности доменного гранулированного шлака. При приготовлении смеси измельченный доменный гранулированный шлак и инертный заполнитель, например песок, затворяют водой, в которую добавляют олигомерный продукт на основе нафталинсульфокислоты, и тщательно перемешивают. 1 табл.

(проип)

16,34 16,33 16,33 19,67 19,66 19,66 19,64 19,62

20,7

5,18

59,02 59,00 58,98 58,93 58,87

57,7

65,37 65,34 65,32

73,3

0,6

0,036 0,072 0,108 0,030 0,061 0,091 0,183 0,274

26

18,24 18,24 18,23 21,27 21,26 21,26 21,24 21,22

21,15 21,0

A,6

4, 5,2 2,2 2,5 3,3 3,4 3,5

I. 1.0

. 8,8 9,2 6.1 6,3

3,9 2.3

.

10,4 8,9

1,1 ,8 6,3

S 9,

6,0

.