Тампонажный раствор для упрочнения трещиноватого угольного массива
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ТРЩИНОВАТОГО УГОЛЬНОГО МАССИВА, включающий фенолоформальдегидную смолу, модифицированную диэтиленгликолем, и 70%-ный водный раствор бензолсульфокислоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора, он дополнительно содержит карбонат натрия и поверхностно-активное вещество ОП-7 при следующем соотношении компонентов , мае.ч.: Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем100 i 70%-ный водный раствор (Л бензолсульфокислоты 28,0-32,0 Карбонат натрия 0,8-1,2 Поверхностно-активное вещество ОП-7. 2,,1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ае св (5Ð4 Е 21 D 21 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCNOMV МИДЕТЕПЬСТВУ
28,0-32,0
0,8-1,2
2,8-3, 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736325/22-03 (22) 03.05.84 (46) 07.12.85. Бюл. У 45 (7t) Кемеровское научно-производственное объединение "Карболит" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" (72) Н.Н.Прудникова, В.М;Болдин, Е.М.Чернявский, Н.П.Кривощекова, Н.Н.Надякина, Г.f- .Ôåäîðîâà и Т.П.Старостина (53) 622.284.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 894177, кл.. Е 21 В. 33/ 138, 1980. . Авторское свидетельство СССР
У.934040, кл. Е 21 D 21/00, 1979. (54) (57) ТАМПОНАЖНЫИ РАСТВОР ДЛЯ
УПРОЧНЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО УГОЛЬНОГО
МАССИВА, включающий фенолоформальдегидную смолу, модифицированную диэтиленгликолем, и 707-ный водный раствор бензолсульфокислоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора, он дополнительно содержит карбонат натрия и поверхностно-активное вещество
ОП-7 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фенолоформальдегидная смола, модифицированная диэтиленгликолем 100
70Х-ный водный раствор бенэолсульфокислоты
Карбонат натрия
Поверхностно-активное вещество ОП-7
11
Изобретение относится к горнодобы.вающей промышленности, а именно к тампонажным растворам для упрочнения трещиноватого горного массива с целью повышения..его устойчивости.
Целью изобретения является. умень- . шение затрат на упрочнение угольного массива путем снижения расхода тампонажного раствора..
В табл. 1 приведено несколько составов предлагаемого тампонажного раствора в сравнении с известным.
Предлагаемый тампонажный раствор получают смешением модифицированной диэтиленгликолем фенолоформальдегидной смолы с поверхностно-активным веществом ОП-7 и карбонатом натрия до получения однородной массы с последующим смешением с 70Е-ным водным раствором бензолсульфокислоты.
Дополнительное введение в состав тампонажного раствора карбоната натрия приводит к тому,.что вследствие взаимодействия карбоната,натрия с бензолсульфокислотой с выделением углекислого газа, тампонажный раствор отверждается со вспениванием.
Так как упрочнение трещиноватого угольного массива обусловлено объемным заполнением трещин с последующим отверждением тампонажного раствора, расход последнего уменьшается пропорционально кратности вспенивания. Содержание карбоната натрия в предлагаемом растворе составляет
0,8-1,2 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы, что является оптимальньач.
Вещество ОП"7 является неионогенным поверхностно-активным веществом и вводится в состав тампонажного раствора в количестве 2,8-3,1 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы для создания более равномерного вспенивания, что обеспечивает более прочную структуру вспененного полимера. Вещество
ОП-7 представляет собой продукт.обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена. Структурная формула
0(СН2 СН20)п С142 СН2 04, е
50 раствора.
Оптимальное содержание 70%-ного водного раствора бензолсульфокислоты составляет 28,0-32,0 мас.ч. на
100 мас.ч. смолы.
При снижении количества 70Х-ного раствора бензолсульфокислоты ниже нижнего предела замедляется процесс отверждения и увеличивается расход тампонажного раствора.
При. увеличении количества 70Х-но»
ro раствора бензолсульфокислоты выше верхнего предела увеличивается скорость отверждения, снижается глубина проникновения и устойчивость угольноro массива.
В табл. 2 приведены сравнительные свойства тампонажного раствора с введением карбоната натрия и вещества ОП-7 и без него.
Из табл. 2 видно, что относительный расход предлагаемого тампонажного раствора в 2-2,5 .раза меньше, чем известного. Как показали испытания, предлагаемый тампонажный раствор удовлетворяет требованиям по вязкости, времени потери текучести и водостойкости отвержденных образцов. Растекаемость предлагаемого раствора в 1,5-2 раза выше по сравнению с известным, что обеспечивает большую глубину проникновения и укрепления угольного пласта. При этом достигается устойчивость трещиноватого массива угля на уровне массива, не имеющего нарушений.
Удешевление процесса упрочнения достигается путем снижения расхода раствора и уменьшения количества инъекционных скважин.
96512 где R — - алкильный остаток, содержащий,8-12 атомов углерода; и — 7 — 9 (индекс 7 — ОП"7).
Как показали испытания при увели. чении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества выше верхнего предела снижается прочность отвержденных образцов и замед" ляется отверждение.
При снижении количества карбоната натрия и поверхностно-активного вещества ниже нижнего предела снижает» ся прочность отвержденных образцов и увеличивается расход .тампонажного
1196512
Таблица!
Предлагаемый раствор, мас.ч.
Компоненты
1 ° 1
Известный
100
100
100
100
30,0 . 32,0
28,0
Бензолсульфокислота
8-16
2-4
Вода
Карбонат натрия
1,2
0,8
1,0
Поверхностно-активное вещество ОП-7 2,8
3,0
3,1
Таблица2
Предлагаемый тампонажный раствор, примеры
Показатели д Т
Известный
2 3
112
98.120
Вязкость, мПа с
220
240
1,4
4-6
1,3
8,0 .
5,7
7 сут
5,8
5,7
6,1
9,4
15 сут
5,9
0,5 0,44 0,4
Составитель Б.Усан-Подгорнов.
Редактор P.Öèöèêà Техред О.Ващиыина Корректор; Л.Патай
Заказ 7541/30 Тираж 481 Подписное
ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
Фенолоформальдегидная смола, модифи цированная диэтиленгликолем
70Х-ный водный раствор бензолсульфокислаты о
Время потери текучести при 25 С» с 230
Время отверждения при 25 С, ч f 5
Предел прочности при сжатии, МПа при выдержке образцов в течение
3 сут
0THocHTeJlbHHA расход тампонажного раствора
120-140
180-300
25-28
32-36
38-40"