Способ закладки карстовых и техногенных полостей Советский патент 1981 года по МПК E21F15/08 E21B43/00 

(54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ КАРСТОВЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПОЛОСТЕЙ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при заполнении карстовых полостей, при создании противофильтрационных завес на карьерах от притока грунтовых вод, полостей, образующихся в результате подземной выплавки серы, а также при строительстве дамб, гидросооружений и прочих объектов на закарстованной территории. Известен способ гидравлической закладки выработанного пространства, заключающийся в подаче закладочного материала, который приготовляют в виде пульпы от гидрозакладочиой установки по трубам через скважину в полость, после заполнения которой закладочным материалом в нее по тому же трубопроводу подают сжатый воздух, а после удаления воды и уплотнения массива произво дят дозакладку выработанного пространства Недостатком данного способа является уве личение проницаемости закладочного материала за счет образования каналов циркуляции воздуха и воды и освобождения пространства между частицами кладочного материала от влаги. Известен способ закладки карстовых и техногенных полостей, включающий закачку в указанные полости пульпы карбонатсодержащих материалов, преимущественно, хвостов флотации серных руд 2. Недостатком данного способа является то, что в результате усадки хвостов в верхней части подземных полостей остается незаполненное пространство. Даннык способ характеризуется относительно высокой проницаемостью закладочного материала, составляющей 0,1-0,25 Д. Кроме того, намытые в полости хвосты легко размываются подземными водами. Наличие значительного количества воды в закладочном материале ведет к больщим потерям воды из системы оборотного водоснабжения обогатительных фабрик и не способствует плотной закладке. Цель изобретения - повыщение полноты закладки и снижение проницаемости закладочного материала. Иоставленнгл цель дехггигается тем, что од . яоврем№но с закачкой в полости карбонатсодержащих, материалов в них закачивают сер ную кислоту. При зтом перед закачкой в полости пульпы последнюю сгущают до соотношения Т : Ж 1 : 6,5-1,5. Кроме того, серную кислоту закачивают Та полосш в количестве, обеспечивающем ее сод жание в жидкой фазе пульпы 5-50%. На изображена, закладываемая полость, вертикальный разрез. Способ осуществляют следующим образом. Хвосты флотация серы обогатительной фаб . рики (ОФ) поступают в бункер 1, откуда пульпонасосом 2 по трубофоводу 3 - через сгусиггель 4, где ее сгущают до соотношения Т : Ж 1:0,5-1,5, и скважину 5, и подают в карстовые или техногенные полости 6. Слив воды сгустителя по трубопроводу 7 возвращается на обогатительную фабри ку для повторного использования воды. Одновременно в скважину подают по специальному трубопроводу 8 се{жую кислоту. Рас ход подаваемой серной кислоты выбирается таким стразом, в смеси с жидкой фазой пулыш образовалась кислота с концентрацией 5-50%. При этом проницаемость карбонатсодержащего материала снижается от 3-5 м/сут до нуля, образующуюся углекислоту вытесняет из закладошюго материала воды, что также способствует уменьшению проницаемости. Серная кислоты, разбавляясь с водой закладочного материала до концентр ции 50%, вступает в реакцию с содержащими ся в составе хвостов флотащи известняками Н а50д аСО Са5а2Н20 СО +Н204. . При зтом образуется гипс. Это сопровожда ется увеличением объема твердых частиц, что обеспечивает полное заполнение карстовых по лостей. Козффициент объемного расширения частиц известняка определяется соотношением плотностей гипсй и известяка и составляет 2,8:2,2 1,27. Пористость сгущенной пульпы хвостов составляет 15-22%, а в результате кислотной обработки она снижается до 5-10%. Лабораторными исследованиями установлено, что в результате сернокислотной обработки карбонатсодержащего материала его проницаемость снижается до нуля. Предлагаемый способ обеспечивает полноту закладки пульпой карстовых и техногенных полостей за счет увеличения объема твердых частиц в результате образования гипса и вспенивания закладочного материала, который имеет больший объем, чем хвост 1 флотации, не обработанные серной кислотой, снижает проницаемость закладочного материала за счет уы галаеяяя пористости в результате перехода частиц извесщяка в гипс, сокращает расходы на приготовление тампонажного раствора, так как используются отходьГ серного производства, а именно хвосты флотации серных руд и дешевый, недефяцитный реаг«нт - серная кислота; данный способ сокращает расходы воды в результате повторного ишользования в систему оборотного водоснабжения. Формула изобретения 1.Способ закладаси карстовых и техногенных полостей, включаюидай закачку в указанные полости пульпы карбонатооод жащнх материалов, преимуществ но хвостов флотации cepiniix руд, отличающийся тем, что, с цепью повышения полноты закладки и сияженвя пр яшцаемостн закладочного матершяа, о р1овременио с закачкой в полости к онахсодержащих материалов в них закофаашвт оераую кислоту. 2.Споес йо в. i, о t я и ч а ю щ и и с я тем, что перед эакв%сой в волость пульпы последнюю сгущают до соотношения Т :Ж 1:0,5-1,5. 3.Способ во пп. 1 я 2, о т л и ч а ющ и и с я тем, что «рную кислоту закачивают в полости 8 кошетестве, обеспечивающем ее содержание в жидкой фазе пульпЬ 5-50%. Источйюси информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 578477. кл. Б 21 F 15/08, 1974. 2.Арене В. Ж. и др. Разработка и освоение технологии подземной выплавки серы. М., Недра, 1977, с. 44 (прототип). У (

ii

I

в

X

N.

Кбостт д / оггюции 1-Ы ()( / /У Bodbl /п:)К (