Состав для заполнения разгрузочных скважин Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для использования при поддержании горных выработок, пройденных по удароопасным пластам угля.

Известен вкладыш для установки в разгрузочной скважине, выполненный в виде эластичного баллона, заполненного водо- эмульсией.

Известно также использование для заполнения разгрузочных скважин деревянных вкладышей, армированных металлическими штырями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав для заполнения пустот, содержащий (мас.%) гипс 68-70; едкий натр 0,2-0,4; алюминиевую пудру 0,4-0,8 и вода остальное до 100%.

После ввода в полость состав вспучивается и увеличивается в объеме на 80-110%.

Недостатком известного состава являются низкие прочностные свойства и высокая вязкость.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств и улучшение качества заполнения скважин за счет обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения.

Поставленная цель достигается тем, что состав для заполнения разгрузочных скважин, содержащий гипс и воду, дополнительно содержит известняковую пыль, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гипс45-55

Известняковая пыль2-4

ВодаОстальное.

Состав для заполнения разгрузочных скважин готовят следующим образом.

В емкость заливают воду, а затем при постоянном перемешивании последовательно добавляют известняковую пыль и гипс. После приготовления смесь насосом подают в скважины.

XI чд

О Сл) ГО СЛ

Сл

По химическому составу известняковая пыль аналогична гидрофобизированной инертной пыли, приготовленной из известняков или доломитов, используемой в шахтах для инертизации отложений взрывоопасной угольной пыли и гашения возникших взрывов. Известняковая пыль содержит не менее 55% окиси кальция, до 2,5% окислов магния, до 5% окислов железа и алюминия и до 1 % свободной кремне- кислоты.

По дисперсному составу известняковая пыль характеризуется тем, что остаток на сите 016 не должен превышать 15%, а на сите 0063 - не более 70%. Известняковая пыль введена в состав для обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения. Гипс используют в составе как минеральное вяжущее для обеспечения прочностных свойств.

Результаты испытаний составов с различным содержанием компонентов приведены в таблице.

Изучение опыта применения различных материалов для заполнения разгрузочных скважин показало, что состав должен обладать следующими оптимальными свойствами:

прочность должна быть меньше агрегатной прочности слоев массива на 30-40% и для угля составлять (20-30)хЮ5 н/м2;

высокое начальное сопротивление, а при дальнейшем росте нагрузки - неуменьшающееся сопротивление деформации;

для обеспечения возможности подачи состава насосом и исключения потерь его в

местах герметизации, такой показатель, как расплыв, должен находиться в пределах от 0,14м до 0,16м.

Анализ результатов испытаний состава с различным содержанием компонентов показывает, что данным условиям удовлетворяют составы 1-3. При снижении содержания какого-либо компонента ниже нижнего предела (составы 4-5) уменьшается прочность и увеличивается расплыв, что исключает возможность использования состава по назначению из-за трудности запол- нения скважины и опасности возникновения высоких концентраций напряжений в массиве.

При введении в состав компонентов сверх указанных пределов (составы 6-7) раствор становится густым, быстро твердеет и плохо транспортируется, а из-за высокой прочности его вокруг скважины могут возникать зоны концентрации высоких напряжений.

Формула изобретения Состав для заполнения разгрузочных скважин, содержащий гипс и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и улучшения качества заполнения скважин путем обеспечения оптимальной вязкости и сроков твердения, он дополнительно содержит известняковую пыль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гипс45-55

Известняковая пыль2-4

ВодаОстальное

Изобретение используется для повышения прочностных свойств и улучшения качества заполнения скважин за счет регулирования вязкости и сроков твердения. В состав дополнительно введена инертная пыль, при этом компоненты взяты в следующем соотношении (мас.%): гипс 45- 55; инертная пыль 2-4; вода остальное. 1 табл.