Гелеобразующий состав для забойки шпуров Советский патент 1979 года по МПК E21F5/00 

I

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для обеспечения безопасности взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли.

Известен гелеобразующий состав, содержащий воду, жидкое стекло н структурообразующий агент, в качестве которого введена соляная кислота (I .

Недостатком этого состава является гоксичность и агрессивность его компонентов, а также зависимость его физических свойств от кислотности воды. Поэтому использование в качестве структурообразующего агента соляной кислоты не позволяет в шахтных условиях отработать единую технологию получения гелевой забойки.

Наиболее близким из известных гелеобразующих составов является состав, содержащий воду, жидкое стекло и хлорид аммония в качестве структурообразующего агента (2.

Оптимальное соотношение компонентов в составе следующее (вес. %): вода - 83, жидкое стекло - 15, хлорид аммония - 2.

Существенным недостатком известного состава является загрязнение рудничной атмосферы аммиаком, образующимся з результате реакции между жидким стеклом и хлоридом аммоння в процессе приготовления гелевой забойки.

N% SsQ, -f 2Nii Cl -2NHjt + 2NaC + + ,i

Кроме того, в процессе хранения гелевая забойка, полученная на основе известного состава, загустевает до такой степени, что становится не транспортабельной по прорезиненным шлангам, диаметром 15-25 мм. Попытка снижения ее густоты за счет перемешивания приводит к разжижению до такой степени, что забойка становится неспособной удерживаться даже в горизонтальных шпурах.

Цель предлагаемого изобретения - создание гелеобразующего состава для забойки шпуров, предотвращающего загрязнение рудничной атмосферы раздражающими и токсичными веществами с одновременным повышением эффективности заполнения восстающих шпуров.

Указанная цель достигается тем, что в качестве структурообразующего агента введен однозамещенный фосфат натрия, при этом содержание компонентов в составе дсхпжно быть в следующем соотношении (вес. °/о) жидкое стекло - 17,1 -17,3, однозамешенный фосфат натрия - 3,5--5,0 и пода - до 100%. Для получения гелевой забойки были приготовлены три состава, содержащие каждый (вес. %): жидкое стекло - 17,2, одиозамещенный фосфат натрия - 3,5, 4,6 и 5,0, а также воду, составляющую дополяительную до 100% часть каждого состава. Технология приготовления забойки состоит в следующем. В емкостях готовят водные растворы жидкого стекла и однозамещенного фосфата натрия. Затем растпор фосфата натрия вливают в раствор жидкого стекла. По истечении 1,5-10 мин из полученной смеси растворов образуется гелевая забойка, которую под давлением сжатого воздуха или воды по прорезиненным шлан гам транспортируют в шпуры. Оптимальная добавка фосфата натрия находится в пределах3,5-5,0 вес. /о. С увеличением добавки максимально допустимый угол наклона шпуров, в которых удерлсивается гелевая забойка, практически не изменяется. В. то же время такое увеличение приводит к существенному возрастанию минимального давления, необходимого для транспортировки забойки по прорезиненным шлангам диаметром 15-25 мм. Снижение однозамещенного фосфата натрия хотя и приводит к уменьшению величины упомянутого давления, но в то же время оно снижает угол наклона шпуров, в которых может удерживаться забойка, повышает скорость синерезиса и, главное, увеличивает время образования гелевой забойки. Полученная гелевая забойка обладает высокими физическими свойствами. Причем при механическом воздействии на забойку эти свойства, в отличие от известных составов, значительно улучшаются. Последнее позволяет сократить время на производство взрывных работ при многоцикличном способе пропедения выработок, поскольку отпадает необходимость в приготовлении забойки на каждое взрывание. Каждый компонент, входящий в состав, безопасен в обращении, а реакция между ними протекает без выделения раздражающих и токсичных веществ. 2N РО -f N% SiQi - , + 1-fcSiQif Последнее особенно важно, поскольку способствует улучшению санитарно-гигиенических условий труда рабочих, обеспечивающих взрывные работы в шахтах. Формула изобретения . Гелеобразующий состав для забойки шпуров, содержащий воду, жидкое стекло и структурообразующий агент, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения рудничной атмосферы раздражающими и токсичными веществами, в качестве структурообразующего агента введеаооднозамещенный фосфат натрия. 2. Состав по п. I, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности заполнения восстающих шпуров, его компоненты взяты в следующем соотношении (вес. %): Жидкое стекло17,1 -17,3 Однозамещеиный фосфат натрия3,5 -5,0 ВодаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: I. Авторское свидетельство № 355359, кл. Е 2 F 5/00, 968. 2. Мамаев В. И. и др. Гидрогелевая паста-материал для забойки шпуров.- Сб. «Взрывное дело. М., «Недра, 1973, с. 130- -135.