Закладочный раствор Советский патент 1979 года по МПК E21B33/138 

I

Изобретение относится к производству закладочных растворов, в частности для закладки Выработанного пространства при разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом, и может быть использовано в горной промышленности.

Известны закладочные растворы, содержащие доменный гранулированный шлак, известь (10-30% от веса шлака) наполнитель и воду l. Однако они характеризуются низкой прочностью при повышенном содержании извести из-за инертности доменного граншлака, ах нельзя долго хранить.

Наиболее близким по составу уже из известных является закладочный раствор, содержащий обычный медеплавильный шлак, ueMeHTj известь и воду 2. Этот раствор также имеет низкую прочность и высокую стоимость КЗ-за повышенного расхода -цемента.

Целью изобретения является создание закладочного раствора на основе

шлака, наполнителя, воды и активиза- тора твердения, обладающего высокими прочностными свойствами.

Это достигается закладочным раствором, содержащим в качестве вяжущего молотый медеплавильный шлак восстановительной плавки 20-22,5 вес.% в сочетании с одним из активизаторов твердения - известью-пушонкой 2- 6 вес. % или природным гипсом 1- 3 вес. %, наполнителем 60-65 вес.% и водой - остальное.

В этом растворе молотый медеплавильный шлак восстановительной плавки является вяжущим. Он имеет следующий химический состав, вес.%: SIO - 30-40 Mg-0 - 2-1О CaO - ЗО-36 7-15

FeO Ае,0, 4-6

Минералогический состав шлака характеризуется преимущественным содержанием стекловидной фазы (80-95%)

и незначительным количеством кристаллических образований: окерманитом, псввдоволластонитэм, ранкинитом и ольдгамидом (5-20%),

Таким образом, вещественный соста шлака восстановительной плавки изменяется по сравнению с обычным медеплавильным в сторону повышения гидравлической активности составляющих его фаз, в первую очередь стекла, так как содержание окиси кальция и кремнезема приближается к оптимальному. В качестве заполнителя в составе закладочного раствора можно использовать, например, строительный песок. Для получения необхо&имой подвижности раствора в его состав вводится вода.

В процессе приготовления закладочного раствора шлак и известь-пушонка или природный гипс измельчают, например, в шаровой мельнице до тонкости ЗООО-5ООО и смешивают с заполнителем. Часть воды поступает в мельницу, часть - непосредственно в смеситель.

Закладочная смесь твердеет в результате ;образования гелевидных продуктов гидратации - гидросиликатов кальция типа С2&Н(А) и кристаллического свободного гидрата окиси кальцияСоСОн) Шелочная среда, образовавшаяся в ре- , зультате растворения извести и обогащения раствора ионами Са , способствует растворению шлакового стекла, в первую очередь глинозема, что в свою очередь облегчает гидролиз окиси кальция и высвобождение гелеобразного кремнезема. С увеличением добавки извести до 4-6 вес. % количество гелавидных продуктов гидратации увеличивается. Дальнейшее увеличение количества извести или гипса нецелесообразно, так как повышение концентрации ионов кальция в растворе приводит к образованию кристаллических высокоосновньге менее прочных гидросиликатов кальция и повышению содержания свободного гидрата окиси кальция.

Прочностные характеристики закладочного раствора с различным соотношением его составляющих приведены в табл. 1 и табл. 2.

Таблица .1Из приведенных данных испытаний видно, что закладочный раствор обладает хорошими прочностными свойствами, дешев и технологичен в применении.

Формула изобретения

Закладочный раствор, содержащий в качестве основы вяжущее, наполни- тель и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения прочностных свойств, в качестве вяжущего используют молотый медеплавильный шлак восстановительной плавки в сочетании с одним из активизаторов твердения известыо-пушонкой или природным гипсом при следующем соотношении ингредиентов, вес, %:

Молоты медеплавильный шлак восстановительной плавки20-22,5

Активизатор твердения известь-пушонка2-6

Природный гипс1-3

Наполнитель6О-67

ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Бутт Ю. М. и др. Технология вяжущих веществ . М., Высшая школа 1965, с. 584-585.

2.Информационный листок № 27773, изд. Свердловского межотраслевого центра научно-технической информации и пропаганды , Свердловск, 1973.