Способ приготовления строительнойСМЕСи Советский патент 1981 года по МПК C04B15/00 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к горному производству и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых с твердеющей закладкой, для приготовления твердекидих закладочных смесей. Известен способ приготовления бетонной смеси путем подачи сыпучих компонентов в поток воздуха, их транспортирования и перемешивания с затворителем . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ приготовления строительной смеси, включающий подачу в смеситель вяжущего и заполнителя взаимн перпендикулярными потоками и подачу потока воды с последующим перемешиванием их во взвешенном :состо нии 2. Недостатком известных способов является высокая энергоемкость процесса приготовления смеси. Цель изобретения - снижение эн гоемкости процесса приготовления смеси. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пригото ления строительной смеси, включаю щему подачу в смеситель вяжущего и заполнителя взаимно перпендикулярныки потоками и подачу потока воды с последующим перемешиванием их во взвешенном состоянии, воду подают двумя параллельными-заполнителю потоками, при этом скорость потока вяжущего 20-150 м/9, скорость потока заполнителя 20-60 м/с и скорость потока воды 30-150 м/с. Подачу компонентов в зону смешивания производят непрерывно в виде отдельных потоков, вяжущее вводят в поток воздуха и затем перемешивают его во взвешенном состоянии с заполнителем и водой затворения,: причем подачу компонентов в зону смешивания осуществляют одновременно, заполнительи воду затворения вводят параллельными потокам, пе:ресекающими поток вяжущего под прямым углом, при этом поток заполнителя размещают мб;жду потоками воды, которые попадают в виде отдельных струй, придают вяжущему скорость, обеспечивающую его частицам прямолинейную траекторию до взаимодейст,вия с потоком воды затворения, потоку заполнителя - скорость, обеспечивающую его частицам прямолинейную траек орию во всей-зоне скеши вания, а потокам воды - скорость, обеспечивающую вынос вяжущего из зоны смешивания после их взаимодействия. За счет одновременной подачи в зону смешивания параллельных пото ков воды к заполнителя, пересекаю-, дихся под прямым У17лом поток вяжущего, смешивание компонентов производят в Меньшем объеме, исключают процесс совместного транспортирования материалов во взвешенном соетоянии и тек самьм снижают расход сжатого воздуха. Высокие скорости движения компонентов смеск в зоне смешивания об печивают необходимое качество смеши вания. Поток аэровзвеси вяжущего набегает на движущиеся перпендикуля но ему потоки воды и заполнителя, при этом воду подают отдельными стр ми, расположенными, например, так, чтобы их проекции в направлении движения вяжущего полностью перекры вали сечекие потока вяжущего, а нап равление поперек движения вяжущего струи воды размещают на расстоянии,в Несколько раз превьтшаю1чем их диаметр. связи с этим воздух свободно проходи через потоки воды и заполнителя, ог бая отдельные струи воды и частицк запоянителя, а частицы вяжущего бол шей инерционности движутся прямолинейно и взаимодействуют со струями воды которая выносит их из зрны смешивания. Размещение потока за полнителя между потоками в,оды предотвращает вынос мелких фракций заполнителя из зоны смешивания потоко воздуха, подающего вяжущее, кроме того, частицам заполнителя придают скорость, обеспечивающук) траекторию во всей зоне смешивания, что исключает вьанос крупных частиц из зоны смешивания в направлении движения потока воздуха. При пролете частиц вяжущего через зону смешивания они имеют потенциальную возможность два ды взаимодействовать с потоками вод затворения. В зависимости -от физико механических параметров частиц вя.жущего (размер,форма, удельный вес потокам воды придают такую скорЪсть чтобы при первом взаимодействии час тица вяжущего либо захватывается водой и выносится из зоны смешивани либо ее араектория отклоняется в сторону движения воды, ,так что при втором взаимодействии с водой она выносится из зоны смешивания. На фиг.1 и 2 изображена схема приго товления твердеющей закладочной скюск Пример. Готовят твердеющую закладочную смесь следующего состава: Цемент кгс/м 250 Заполнитель, кгс/м 1350 Вода, л/м450 „ с производительностью; 200 м /ч. Часовой расход компонентов, т/ч: Цемент 50 Заполнитель 270 Вода90 Одновременно подают, как показано стрелками на фиг.1 воздух, воду в канал 1, заполнитель - в канал 2, цемент - в канал 3. Струи воды 4 образуют два потока, между которыми подают заполнитель . Воздух- увлекает цемент в канал 5 прямоугольного сечения. Расход воздуха устанавливают соответствующим скорости, движения его на выходе из канала 5, равной 200 м/с. При ртом скорость частиц цемента около 170 м/с, скорость заполнителя устанавливают равной 60 м/с, а скорость воды - 150 м/с. Подача цемента в потоке воздуха происходит аналогично процессу пневмотранспортирования твердых сыпучих материалов по трубопроводам. На приготовление 1 м закладочной смеси требуется около 23 Нм воздуха для частиц цемента до скорости 150 м/с. Сечение канала соответственно принимаем равным 60 размерами сечения 5x12 см. Секундный расход воды затворения составляет 25 л/с. При скорости истечения струями 125 м/с суммарное сечение струй потоков воды должно быть равным 2 см. Сечение каждого потока равно 1 см или 100 мм. Для полного перекрытия струями воды ширины сечения потока аэровзвеси, равной 5 см (50 мм), должно выполняться следующее равенство: .. где d - диаметр.одной Струи воды, ММ; п - количество струй в одном потоке. Решая совместно, находим ,5 мм . Схема расположения струй воды в одном потоке показана на фиг.2 (разрез А-А). Для придания скорости истечения воды через отверстие равной 125 м/с необходим перепад давлений около ВО атй, что вполне достижимо, например, за счет перепада высот поверхность-горизонт, равном 800 м. Заполнитель подают в канал 3, который может быть выполнен в виде вертикального короба прямоугольного сечения. В коробе частицы заполнителя под действием силы тяжести разгоняются до необходимой скорости, например 60 м/с и попадают в зону смешивания, образуемую пересекающимися потоками атериалов. Для рассматриваемого случа,я расход заполнителя равен 5 кг/с. При скорости 50 м/с