Закладочная смесь Советский патент 1980 года по МПК E21F15/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при .подземной разработке полезйых ископаемых с закладкой выработанкого пространства.

Известна закладочная смесь, содержащая в качестве инертного заполни:теля хвосты обогащения, вяжущее, поверхностно-активную добавку и ,

Недостатком смеси является большой расход вяжущего при повьашенном содержании тонких фракций в заполнителе и низкая npolHOCTb заклс1дки.

Известна занйадочная смесь для за-15 полнения горных выработок, содержащая хвосты обогащения, цемент, поверхностйо-активную добавку и воду. В качестве поверхностно-активной добавки взято хлопковое мыло рЗ . 20

Недостатком такой смеси является то, что при использовании в ней в качестве инертного заполнителя хвостов обогащения с большим содержанием 25 тонких фракций(О,074 мм) увеличивается расход вяжущего, а при сохранении .расхода вяжущего прежним резко снижается прочность закладки и модуль упругости массива.30

Цель изобретения - повышение прочности, упругой и пластической деформации закладки при использовании тонкодйсперсных хвостов обогащения.

Указанная цель достигается тем, что в качестве поверхностно-пктивной добавки композиция содержит г шнированную госсиполовую смолу при следующем соотношении компонентов,вес.% Хвосты обогащения 74-76 Шлакопортланд- , цемент М-3005-6

Аминированная госси-.

половая смола 0,0025-0,0033, ВодаОстальное

Для госсиполовой смолы характерно наличие неполнрного радикала и полярной функциональной группы R-COOH. Адсорбируясь своими полярными группами на гидрофильных поверхностях вяжущих, такая добавка создает на них тончайише мономолекулярные пленки, уменьшающие козффициент внутреннего трения между зернами; одновременно понижается и водопотребность цемента, в результате чего он пластифицируется. Пластификация смеси позволяет, снизить расход цемента, либо при том же расходе и заданной пластячйости

уменьшить водоцементное отношение и .тем Сс1мым повысить прочйость закладки.

Госсиполовая смола, относящаяся к группе высших карбоновых кисльт, обладает сильными гидрофобизирующими и, следовательно,воздухововлекающими свойствами. Благодаря использованию госсиполовой смолы, содержание воздухав закладочной смеси удается повысить до 5% по объему, что объясняется ее высоким сродством с нёполярными воздушными пузырьками. Воздух оказывается равномерно распрделенным в объеме закладочной смеси в виде системы замкнутых воздущных пузырьков.небольших.размеров.

Аминирование госсиполовой смолы происходит в соответствии с уравнением.

R - СООН + NH40H R-COONH4+H O

При затворении цемента водой и введении добавки аминированная госсиполовая смола диссоциирует

R -. СОО +NH

В щелочной среде, создаваемой гидратирующимся цементом, ионы МНд разлагаются с выделением свободного аммиака, который,,адсорбируясь на .поверхности минеральных,зерен, усиливает эффект газирования закладочной смеси. Пузырьки повышают подвижность бетонной смеси, а будучи равномерно распределенными .в массиве искусственного целика, играют в нем роль своеобразных демпферов - гасителей внутренних напряжений , повыша деформативную устойчивость целиков.

Способ получения закладки данног состава иллюстрируется примером,

В лаб6ратОрн:йх условиях приготавливаются составы смесей:

Контрольный:

О тходы обо гащен и ируд

1700 кг/м

цветных металлов

767364

1Длакопортланд-цемент

М-300120 кг/м.

Хлопковое мыло6 кг/м

Вода490 л/м

По данному изобретению

Инертное - хвосты обогаще ия1700 кг/м,

Шлакопортланд-це120 кг/м,

мент М-300

Аминированная гос2-10 кг/м

сиполовая смола(АГС)

Вода 440-485 л/

Для приготовления ПАВ берут 1 кг госсиполовой смолы, разогревают ее до 70 С и пропускают через диспергатор типа Бауэра совместно с 4 литрами водног,о раствора аммиака 2,5%-ной концентрации комнатной температуры. Получаемый продукт вводится в закладочную смесь без дополнительной подготовки.

Для более равномерного, однородно го распределения ПАВ, а впоследствии микропузырьков по объему смеси, добавка вводится в воду затворения, после чего приготавливается смесь. Для приготовленных смесей, контрольной и пластифицированной,определя-ются: водопотребность при сохранении пластичности на одинаковом уровне 13,5 см по Суттарду, водоотделение прибором ВМ-6 в см через площадку ,в 15 см за 3.U M)aa..JipH. постоянном да влeнии 1 кг/см ; коэффициент расслаиваемости смеси - отношение свободной отстоявшейся за 30 мин воды ко всей воде затворения.в %. ,

После реологических испытаний закладочная смесь различных составов заливается в формы, приготавливаются. Q образцы закладки, которые испытываются на прочность на одноосное ..сжатие с одновременным определением упругой и пластической деформации после 7,14, 28 дней нормально-влажностного хранения (см.табл. ).

.Таблице

& - лрочность на сжатие, кгс/см 6g- упругая деформация,%;

(„ пластическая деформация, t.

Оптимальным, как следует из таблицы, является состав со следующим содержанием компонентов,на 1

Хвосты.обогащения 1700 кг

Шлакопортландцемент М-300 ., . 120 кг

Аминированная госсипо

ловая смола АГСб кг

Вода450 л

Состав твердеющей закладки с аминированной госсиполовой смолой повышает прочность в 28-дневном возрасте с 15 и 22 кгс/см, т.е. на 47%, упругую деформацию - с 2,3 до 5,0%, пластическую - с 0,6 до 1%.

Формула изобретения

Закладочная смесь для заполнения горных выработок, содержащая хвосты обогащения, цемент, поверхностно-активную добавку и воду, отличающаяся тем, , с целью повышения

прочности f упругой и пластической деформации :закладки при использовании тонкодисперсных хвостов обогащения,в качестве поверхностно-активной добавки композиция содержит; аминированную . госсиполовую смолу при следующем с6-отношении компонентов.jвес.%:

Хвосты обогащения 74-76 Шлакопортланд-,

.л

цемент М-ЗРО56

0 .

°Д ;-Остальное

Источники информа1 ии, принятые во внимание при экдйертизе

Разработкеlрудных месторождений.М., Недра, 1.74, с.37-38.

2.Юрке ВИЧ Г. Ф. и др Твердеющие смеси с добавками поверхностно-активных веществ. Вопросы совёЕЯпенствова ния технологии подземный горных ра.бот. Апатиты, Кольский филиал . АН СССР, 1976, с. 54-60(протртипУ.