Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-Н ABTOPCH05Af СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3804143/22-03 (22) 23.10.84 (46) 30.03.86. Бюл. И 12 (71) Проектный и научно-исследова-. тельский институт "Донецкий Пром-. стройниипроект" (72) В.И.Романов, В.Г.Брагинский и 3.И.Богомаз (53) 622.245.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 981582, кл. E 21 В 33/138, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1030536, кл. Е 21 В 33/138, 1983. (54)(57) 1. ТАИЛОНАЖНЫИ РАСТВОР для . шахтных стволов, сооружаемых способом бурения, включанщнй цемент, saполнитель, ускоритель твердения и воду, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения прочности и водонепроницаемости при одновременной экономии цемента, увеличения объемной массы и утилизации вторичнык ресурсов, он в качестве заполнителя содержит смесь дробленого кис..SU„„1221376 A др 4 E 21 21/00 Е 21 В 33/138 лого шпака и эолы гидроудаления тепловых электростанций в соотношении по массе 40:60-85: 15 с содержанием окислов SiO<+A1 0>+Fe0(Fe 0 )

80«95Х при следующем содержании компонентов, мас.X:

Цемент 26,0-30,0

Смесь укаэанного состава 49,5-54,5

Ускоритель твердения 0,5-195

Вода 18,0-20,0

2. Раствор по п.1, о т л и ч аю шийся, тем, что содеркание несгоревших углистых остатков в заполнителе составляет 0,1-5Х при насыпной плотности 1500-1800 кг/м и предельной крупности шлаковых частиц 2,5-10 им, а зола гидроудалеиия содержит следующий зерновой состав по фракциям, мас. Х;

0,1-5 мкм 7-8

5-80 мкм 75-85 hO

80-160 мкм 7-18 Ю эииа

1221376

Изобретение относится к горному делу, а именно к составам тампонажных растворон для заполнения эакрепного пространства шахтных стволов, сооружаемых способом бурения, 5

Целью изобретения является повышение прочности и нодонепроницаемости лри одновременной экономии цемента, увеличение объемной массы и утилизация вторичных ресурсов, 10

Предложенный тампонажный раствор обладает повышенной плотностью, прочностью и водонепроницаемостью.

Это объясняется тем, что заполнитель, входящий в состав тампонажно- fS го раствора, включает дробленый топливный гранулиронанный шлак повышенной плотности и эолу гидроудаления, взятых в соотношении, которое обеспечинает при их перемешинании с цементом и 20 водой оптимальную микро- и макроструктуру тампонажного камня. Насыпная платность такого заполнителя составляет 1500-1800 кг/м, в то время как эолы — всего 700-1000 кг/м . 25

Утяжеление предлагаемого тампонажного раствора обеспечивает более полное вытеснение иэ закрепленного пространства глинистого бурового растнора, его более плотную укладку 30 и в результате этого получение тампонажного камня повышенной прочности и водонепроницаемости, Присутствие в растворе шлаковых и эольных частиц в данном соотношении и с заданной гранулометрией способствует проявлению их активности, которая заключается н химическом взаимодействии с гидратной известью и образовании, главным образом, низкоосновных гидросиликатон кальция, в результате чего увеличивается общее количество новообразований, лов вьппающих прочность, водонепроницаемость и стойкость тампонажного камня, Активность золошлаконого заполнителя и плотность получаемого тампонажного раствора увеличивается также благодаря повьппенному суммарному содержанию в золошлаковой смеси квс— лотных окислов.

Предельная крупность шлаковых частиц в предложенном растворе составляет 2,5-100 мм и зависит ог принятых методон и средств его подачи в закрепное пространство., Проведены сравнительные испытания предлагаемого и известного чампонажных растворов. В качестве ускорителя TBердения использовали хлористый кальций.

Предлагаемый и известный тампонажные растворы приготавливали по известной технологии.

Составы предлагаемого и изнестного растворов приведены в табл.1, снойства — н табл.2.

Преимуществами предложенного тампонажного раствора по сравнению с прототипом при одинаковых и близких расходах цемента являются повьш ение плотности раствора на 250-350 кг/м, прочности тампонажного камня в

2,7-3,0 раза и водонепроницаемости на 10-13 кгс/см .

При сравнении составов предлагаемого и известного растворов с верхними пределами расхода цемента (составы З,б,9,11) видно, что предлагаемый раствор имеет плотность на

270-340 кг/мз ньппе, чем прототип.

Прочность тампонажного камня из него увеличивается в 1,92-2,27 раза, водонепроницаемость на 7-12 кгс/см .

Экономия цемента при этом составляет 113-134 кг на 1 м тампонажного раствора.

Предлагаемый тампонажный раствор позволяет н 2-3 раза увеличить объемы использования вторичных ресурсов.

При использовании предлагаемого тампонажного раствора снижаются затраты на удаление и складирование в отвалы топливных отходов, устраняются источники загрязнения природной среды, сокряцается непроиэнодительное использование сельскохоэяйственньтх земель, занимаемых под отвалы.

1221376

Та блица 1

Содерхмние компонентов, мас.X,â тампоназных растворах состава

Наименование компонентов предлагаемого известного

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

26 28 30 26 28 30 26 28 30 29,7 42,1

Цемент

54,5 52,0 49,5

54,4 52 0 49 5

54,5 52,0 49,5—

Мелкий заполнитель (зола ТЗС) 27,8 21,0

Ускоритель твердения 1,5 1

0 5 1 5 1

Оэ5 1ю5 1

0,5

СДБ

Соапсток

ННКХ

18 19

Вода

Заполнитель— топливный гранулированный шпак и зола гидроудаления в соотношении

40:60

Заполнитель топливный гранулированный шлак и зола гидроудаления в соотношении

62,5:37,5

Заполнитель топливный гранулированный шлак и зола гидроудаления в соотношении

85:15

20 18, 19 20 18 19

0,06 0,05

0,18 0,15

0,47 0,42

20 41,79 36,28

122!376

Таблица 2

Свойства раствора состава

Наименование показателей предлагаемого известного

Плотность тампонаиного рас твора, кг/м 2000 2020 2050 2060

11,9 3 {i 5,4

9,7 10,4 11,2 10,3 10,9 11,4 11,0 !1,5

28 17,8 19,2 21,3 !9,6 20,8 21,7 .20,3 21,4

22,7 6,9 10

Ф

Водонепроницаемость,кгс/см 20

22 25 . 21

Расход цемента на 1 м . тампона кного раствора, кг 520

566 615 536 581 627 546 592 636 520 749

1090 1050 1015 1123 1079 1034 144 1090 1049—

Утилиз ация золы кг

486,4 374

Составитель Л. Березкина

Редактор И.Рыбченко Теяред Н.Бонкало Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1625/41 Тиран 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4

Прочность на сматие, МПа в возрасте, сут:

Утилизация шлака и золы на 1 м тампонамного раствора, кг

2075 2090 2100 2114 2120 1750 780

24 . 28 23 26 30 10 18