Состав закладочной смеси Советский патент 1981 года по МПК E21F15/00 

(54) СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Известен состав закладочной смеси, содержащий цемент, молотый гранулированный шлак, песок и воду 1. Недостатком такой смеси являются высокая стоимость и недостаточная, прочность закладочного массива. Кроме того известен состав закладочной смесн, содержащий кристаллический и гранулированный молотые шлаки с удельной поверхностью более 2500 , активизирующую добавку (едкий натр), заполнитель (отходы обогащения с модулем крупности 0,714 мм) н воду при соотношении вяжущего и заполнителя 1:3 и содержании воды, обеспечивающей погружение конуса 10 см {2J: Недостатком указанной смеси является ннзкая прочность, закладочного массива (30 кгс/см на 90 сутки). Целью настоящего изобретения является повышение прочности закладочного масг сива. Это дoctигaeтcя тем, что в качестве активизирующей добавки композиция содержит ангидрит, а в качестве заполнителя - кристаллический шлак фракции 0,14- 40 мм при следующем соотношении компонентов, вес- /о: Кристаллический молотый шлак.7,4-17,6 Гранулированный молотый Шлак3,4-5,8 Ангидрит0,3-0,7 Кристаллический шлак фракции, мм 0,14-527,5-33,6 5-4044,5-45,6 Вода6,7-6,9 В данном случае активизация процесса гидратации молотого кристаллического шлака происходит за счет добавки к нему гранулированного (стекловидного) молотого шлака. Стекловидные шлаки обладают большим запасом внутренней энергии и активной структурой, кбторая является возбудителем кристаллической структуры щлака. Процесс активизации минералов кристаллического шлака в предлагаемой смеси дополнительно ускоряется путем использования в ее составе вяжущего и заполнителей однородных по химическому составу, например, доменного шлака.

Происходит это таким образом, что наряду с однородными по химическому составу компонентами смеси (вяжущим и запол.нителем) устанавливаются повыщенные адгезионные связи, которые создают дополнительные тесные контакты между ними.

Наличие дополнительных контактов между заполнителем и вяжущим ускоряет процесс твердения шлаков, и, следовательно, повыщает прочность закладочного массива.

Установлено что, чем глубже происходит срастание вяжущего с заполнителем, тем выше прочность смеси.

Для создания тесных контактов между заполнителем и вяжущим в -предлагаемой смеем регламентируется гранулометричесСостав и свойства закладочной смеси

22,5

10,7

Как следует из таблицы смесь, содержащая вяжущее в виде цемента и молотого гранулированного шлака и природные заполнители, имеет предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток от 14,2 до 58,0 кг/см и в возрасте 90 сут - от 15 до 66,0 кг/см .

Приведенная в данном описании изобретения смесь, включающая вяжущее из шлаков 2-х модификаций (стекловидной и кристаллической), СагО (ангидрит) и щлаковые заполнители, обладает пов щениыми прочностными показателями:

в возрасте 28 сут 82,8-126,1 кг/см«, в возрасте 90 сут 110,6-158,4 кг/см

Увеличение содержания гранулированного молотого шлака в смеси более 5,8% увеличивает прочность массива, но увели-, чивает и стоимость смеси, что в конкретных условиях применения смеси может быть нерациональным. .

Умень щение содержания в смеси гранулированного молотого щлака менее 3,4 приводит к снижению прочности массива.

кий состав шлаков в виде тонкодисперсных молотых частиц, играющих роль вяжущего и сравнительно крупных частиц в виде заполнителя.

Так как срастание между заполнителем

и вяжущим происходит в течение длительного времени, то следовательно, рост прочности смеси наблюдается постепенно в длительный период. Таким образом исключается быстрое тепловыделение в первоначальные фоки твердения смеси.

В таблице приведены для сравнения прочностные характеристики составов закладочНой смеси с использованием цемента и на основе молотого и немолотого кристаЛлического щлака, который используется с определенным соотношением фракций заполнителя.58,0 66,0

14,7

44,9

39,0 15,0 158,4 i 17,2

1 10,7

Оптимальным составом следует ;читать состав, вес. %:

Кристаллический молотый щлак12,5

Гранулированный молотый щлак4,5

Ангидрит0,5

Кристаллический шлак фракции, мм

0,14-530,6

5-4045,1

Вода6,8

Применение данного состава смеси позволит использовать (утилизировать) отходы производства металлургической промыщленности и повысить прочность закладочного массива.

Формула изобретения

Состав .закладочкой смеси, содержащий кристаллический и гранулироваиный молоые шлаки с улольмой поверхностью более 2500 , актиии.чнруютую добавку, заполнитель и нолу, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности закладочного массива, в качестве активизирующей добавки композиция содержит ангидрит, а в качестве заполиителя - кристаллический шлак фракции 0,14-40 мм при следующем соотношении- компонентов, вес. /о:

Кристаллический молотый

щлак7,4-17,6

Гранулированный молотый

шлак3,4-5,8

Ангидрит0,3-0,7

Кристаллический шлак фракции, мм

0,14-527,5-33,6

5-4044,5-45,6

Вода6,7-6,9

- Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Цыгалов М. Н. и др. Монолитная заклаХка на основе отвального доменного шлака. Известия Вузов «Горный журнал, 1977, № 12, с. 10-11.