Способ приготовления закладочной смеси Советский патент 1979 года по МПК E21F15/00 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ счет полного использования рядовых хвостов обогатительных фабрик и увеличения отношения твердого к жидкому, а также снижение стоимости закладочной смеси за счет частичной замены цемента молотым шлаком. Поставленная цель достигается благоларя тому, что отношение твердого к жидкому принимают равным 6,0:1,04-1,5:1,0, а отношение хвостов обогатительных фабрик к цементу - 5:l-f-50:l и полученную смесь :подвергают воздействию виброколебаний для приведения смеси в состояние золя. В закладочную смесь дополнительно вводят молотый шлак, при этом отношение хвостов обогатительных фабрик к молотому шлаку принимают равным 16:1-5-4:1, а отношение хвостов обогатительных фабрик к цементу- 85:1 + 10:1. Хвосты обогатительных фабрик подвергают предварительному обезвоживанию или репульпированию. .:-;-,; Предложенный способ осуш.ествляют следующим образом. Рядовые хвосты обогатительных фабрик, представляющие собой смесь песковой и шламовой фракций, в которых соотношение твердой и жидкой фаз находится (в зависимости от условий обогащения) в пределах Т:Ж-1:1 1:4, обезвоживают в фильтрах или вибрационных грохотах и доводят содержание влаги в смеси до 15-40%, т. е. отношение твердого к Ж:идкому прин11мают в пределах 6:1 ,5:1. При использовании сухих хвостов обо-, гатительных фабрик из хвостохранилищ их репульпируют до такого же соотношения твердого к жидкому. Подготовленные таким образом хвосты обогатительных фабрик смешивают с цементом в смесителях. В данном случае цемент играет роль связующего и подается в соотношении к хвостам 1:5-f-1:50, т. е. на одну часть цемента подают от 5 до 50 вес ч рядовых хвостов обогатительных фабрик. Принятые пределы соотношений взяты из условия обеспечения минимально допустимой и максимально требуемой прочноети закладочной смеси. В зависимости от условий отработки месторождения закладочная смесь, подаваемая в выработанное пространство, должна обладать той или иной крепостью, которая выбирается, исходя из давления налегающих пород и принятой сиетемы разработки полезных ископаемых. Так, например, при закладке выработанного пространства, отработка которого велась с использованием системы разработки горизонтальными слоями снизу вверх с оставлением целиков, прочность закладочной смеси принимается меньшей, чем при отработке выработанного пространства системой разработки горизонтальными слоями сверху вниз или камерными системами с минйой отбойкой по контакту с закладкой. Что же касается принятых пределов отношений твердого к жидкому (Т:Ж6:1 ч-1,5:1), то получены, исходя из пределов нижней и верхней границ тиксотропии для закладочных смесей с различным гранулометрическим составом. В данном способе приготовления закладочной смеси часть цемента, как дорогостоящего материала может быть заменена молотым шлаком различных производств, например шлаком металлургического или химического производства. В этом случае, в зависимости от гранулометрического состава хвостов, количество цемента может быть уменьшено почти в два раза, причем добавка молотого шлака для сохранения механической прочности должна быть в 2-5 раз больше количества цемента, т. е. отношение цементшлак должно быть в пределах . Полученную в результате смешения рядовых хвостов обогатительных фабрик с цементом смесь приводят в состояние золя путем наложения механического воздействия, например виброколебаний. Под воздействием виброколебаний закладочная смесь как бы временно разжижается, сохраняя концентрацию твердой фазы, приобретает свойства, близкие к жидкости, т. е. имеет место явление тиксотропии, благодаря чему резко снижается коэффициент пристенного трения закладочной смеси по трубопроводному транспорту и тем самым создаются благоприятные условия для ее транспортировки на большие расстояния. Кроме того, под воздействием виброколебаний цемент равномерно распределяется в объеме хвостов и тем самым прочность закладки увеличивается в 2-3 раза. Пример 1. Рядовые хвосты обогатительной фабрики, содержащие песковую фракцию с размером частиц +43 мкм - 30% и шламовую фракцию с размером частиц - 43 мкм - 70% и с соотношением твердого к жидкому, равным 1:1, обезвоживают в барабанных фильтрах до соотношения твердого к жидкому, равного 3,7:1,0 при этом количество воды в хвостах из принятого соотношения твердого к жидкому будет 420- 430 л. Обезвоженные хвосты в количестве 1570-1580 кг на 1 м смешивают с цементом в количестве 180 кг на 1 м. Смещение компонентов закладки ведут в мешалках с перемешивающим устройством лопастного типа. . Полученную закладочную смесь приводят в состояние золя путем наложения на нее виброколебаний. Виброколебания накладываются с помощью вибраторов, установленных на стенках емкостей, содержащих полученную закладочную смесь. Пример 2. Рядовые хвосты обогатительной фабрики с составом, приведенным в примере 1, обезвоживают до соотношения твердого к жидкому, равного 3,3:1,0, и смешивают в мешалке с составляющими компонентами из расчета на 1 м в следующем количестве:Хвосты (из расчета на сухой вес), кг 1430-1460 гкаарЦемент (из расчета на сухой вес), кг75 Молотый фосфорный шлак (из расчета на сухой вес), кг325 Вода.л420-430 Полученную закладочную смесь приводят в состояние золя путем наложения на нее виброколебаний. Пример 3. Сухие хвосты обогатительной фабрики, содержащие песковую фракцию с размером частиц + 43 мкм - 30% и 43 мкм - 70/о, репульпируют до соотношения твердого к жидкому, равного 3,7:1,0, при этом количество воды в хвостах из принятого соотношения твердого к жидкому будет 420-430 л. Репульпированные хвосты в количестве 1570-1580 кг на 1 м смешивают с цементом в количестве 180 кг ня 1 м. Полученную закладочную смесь приводят в состояние золя путем наложения на нее виброколебаний. Данный способ приготовления закладочной смеси позволяет исключить необходимость выделения песковой фракции их хвостов обогатительных фабрик и значительно увеличить отношение твердого к жидкому, что в свою очередь, дает возможность отказаться от гидроциклонирования хвостов обогатительных фабрик и строительства дренажных и фильтрационных сооружений и тем самым значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Формула изобретения 1. Способ приготовления закладочной смеси, включающий смешение хвостов обогатительных фабрик с водой и цементом,огЛичающийся тем, что, с целью снижения капитальных и эксплуатационных затрат за счет полного использования рядовых хвостов обогатительных фабрик и увеличения отношения твердого к жидкому, принимают отношение твердого к жидкому ра.вным 6,0:1,,5:1,0, а отношение хвовстов обогатительных фабрик к цементу - 5:1-г 50:1, и полученную смесь подвергают воздействию виброколебаний для приведения смеси в состояние золя. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости закладочной смеси за счет частичной замены цемента, в нее дополнительно вводят молотый шлак, при этом отношение хвостов обогатительных фабрик к молотому шлаку принимают рав ным 16:144:1, а отношение хвостов обогатительных фабрик к цементу - 85:14-10:1. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что хвосты обогатительных фабрик подвергают предварительному обезвоживанию или репульпированию. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Балах С. В. Разработка месторождений с закладкой хвостами обогаш,ения, АлмаАта, Наука, 1977, с. 14. 2.Смолдырев А. Е. Технология и механизация закладочных работ, М., Недра, 1974, с. 135-148.