Способ получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 E21F15/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработках угольных пластов, склонных к самовозгоранию, а также в шахтах, опасных по взрывам газа и угольной пыли.

Целью изобретения является повышение техники безопасности при возведении шахтных изолирующих сооружений и заполнении пустот.

Поставленная выше .цель достигается тем, что в способе получения состава для возведения шахтных изолирующих сооружений и заполнения пустот, включающем перемешивание гипсового вяжущего с водой и ввод вспучивающей добавки, в качестве вспучивающей добавки вводят карбонат натрия (безводную среду) и соль алюминия, например сульфат алюминия. При этом карбонат натрия и сульфат алюминия вводят в соотношении от 1:1,1 до 1:1,2, а вспучивающую добавку вводят в количестве 0,5-1,5 мас.%.

Положительный эффект, указанный в цели, достигается за счет того, что в результате реакций в смеси образуется не водород, а двуокись углерода, которая и вспучивает состав. Это обусловлено тем, что соли алюминия в водных растворах сильно гидролизованы. Поэтому при их взаимодействии с нормальной содой образуется не карбонат алюминия, а его гидроксид и выделяется двуокись углерода.

Безопасность работ повышается также за счет того, что все. используемые химреа- генты не обладают агрессивными свойствами.

Таким образом, именно отличительные признаки способа обеспечивают получение общественно-полезного эффекта: повыша- : ют технику безопасности. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Важно подчеркнуть, что при этом не ухудшаются вспучивающие свойства ростаСО

с

со

О

со ел оо

4

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 алюминия от 1:1.1 до 1:1,2 при суммарном их содержании в интервале 0,5-1,5 вес.%.

Максимальное увеличение объема (125- 130%, см.22,23 и 32-ю горизонтальные строчки в таблице 2) получены при следующих содержаниях компонентов, мае. %: Гипс68,00-70,0

Карбонат натрия0,60-0,70

Сульфат алюминия0,70-0,80

Вода28,50-30,70

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

0

5

0

5

0

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, отличающийся тем, что, с целью повышения техники безопасности, в качестве вспучивающей добавки вводят карбонат натрия (безводную соду) и соль алюминия, например сульфат алюминия.

2. Способ поп.1,отличающийся 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 в количестве 0,5-1,5 мае. %.

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 в-яжущее смешивают с водой и вспучивающей добавкой, причем в качестве вспучивающей добавки используют карбонат натрия (безводную соду) 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 мас.%, 2 з.п,ф-лы, 2 табл.

Результаты испытаний известного способа (2)

Таблица 1

Таблица 2 Результаты испытаний заявленного способа

Продолжение табл, 1

Продолжение табл. 2