Способ приготовления твердеющих закладочных смесей с периодическим изменением показателей конечного продукта по маркам прочности

Способ приготовления твердеющих закладочных смесей с периодическим изменением показателей конечного продукта по маркам прочности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Цель изобретения - повышение транспортабельности закладочных смесей. Для этого осуществляют мокрый помол с образованием суспензии компонентов вяжущих из цемента и ангидрита, наполнителя и заполнителя - гранулированного шлака никелевого производства. Гранулированный шлак вводят постоянно в соотношении мас. ч. к ангидриту в пределах (1,2-1,4):1. Диспергируют его до образования фракций минус 0,08 мм в количестве 10-15% в суспензии вяжущих и наполнителя. Суспензию формируют с объемом твердых продуктов, в 2,1-3,5 раз превышающим объем межзерновых пустот в шлаке до его отработки. При изменении расхода цемента при переходе с одного состава на другой по маркам прочности соответственно изменяют расход наполнителя до получения смеси с объемной плотностью, равной или превышающей в 1,2 раза плотность шлака в естественном состоянии. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Е 21 Р 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ НИ

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

После установки режима работы до- Щ зирующих устройств и питающих приспо соблений (с допустимой погрешностью

+53) осуществляют запуск мельницы с ® одновременной загрузкой ее всеми ком- 1 понентами смеси. С учетом инерционнос-, В ти процесса диспергации шлака перевод мельницы на рабочий режим (перед подачей смеси в трубопровод) производят фЬ после ситового анализа продуктов диспергации по двум контрольным ситам с размерами отверстий 0,14 и 0,08 мм.

Продукты гелевой составляющей смеси (вяжущие и наполнители) должны харак.теризоваться полным проходом через

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4260532/23-03 (22) 1 0.06.87 (46) 15.03.90. Бюл. № 1 О (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (72) Л.В.Малетин, А.И.Мохов, Д.А.Упорова и А.А.Якуба (53) 622.273.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СОСР № 316856, кл. E 21 F 15/00, 1978.

БИ Цветная металлургия. 1985, ¹ 12, с. 16-17. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДЕЮЩИХ

ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ С ПЕРИОДИЧЕСКИМ

ИЗМЕНЕНИЕМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА ПО NAPKAN ПРОЧНОСТИ (57) Изобретение относится к горной промьппленности и м.б. использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Цель изобретения — повышение транспортабельности закладочных

Изобретение относится к горному делу и может применяться при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства.

Цель изобретения — повышение транспортабельности закладочных смесей.

Способ осуществляют следующим образом.

В зависимости от требуемых значений прочности при заданном значении расхода шлака определяют расходы компонентов вяжущих веществ и наполнителей из расчета превышения их объема в 2,)-3,5 раза над объемом пустот в шлаке, .80 Ы5О 77 А

2 смесей. Дпя зтого осуществляют мокрый помол с образованием суспензии компонентов вяжущих из цемента и ангидрита, наполнителя и заполнителя— гранулированного шлака никелевого производства. Гранулированный шлак вводят постоянно в соотношении мас.ч. к ангидриту в пределах (1,2-1,4):1 .

Диспергируют его до обрasования фракций минус 0,08 мм в количестве 10-1 5Х в суспензии вяжущих и наполнителя.

Суспензию формируют с объемом твердых продуктов, в 2,1 -3,5 раза превышающим объем межэерновых пустот в шлаке да его отработки. При изменении расхода цемента при переходе с одного ростава g на другой по маркам прочности соответственно изменяют расход наполнителя до получения смеси с объемной плотностью, равной или превышающей в 1,2 ра-, за плотность шлака в естественном состоянии. 1 табл.

1 550177

При превышении количества ангид рита над шлаком от 1,21 до 1,5 раза прочностные свойства закладки не отвечают нормативным требованиям: образцы вначале набирают прочность, но к возрасту 1 80 сут разваливаются.

Поэтому равенство их отношений (в данном случае по 400 кг) или, наоборот, превышение шлака над ангидритом обеспечивает стабильность структуры скелета закладочного массива. Поэтому в качестве минимального значения принят расход шлака 400 кг.

Тогда по аналогии приведенного выше расчета объем шлака и его пустот е

50

55 сито У 014, а продукты шлака — по сумме остатков на ситах 0,14 и 0,08 в количестве 85-90, т. е. проходом через сито N - 008 10-15 .

С учетом погрешности при дозировке компонентов (+5 ) значение соотношения в 2,1 принимается в качестве нижнего предела. При уменьшении этого предела (меньше чем в 2,1 раза) не обеспечивается раздвижение зерен в

2,75 раза для исключения "сухого" трения между зернами.

Значения верхнего предела также определены экспериментальным путем по 15 условиям заданных темпов набора прочности закладки на ангидритовом вяжуП1ем с заполнителем из гранулированНого шлака. Одной из особенностей ангидритового вяжущего является неус- 20 тойчивость его фазового состояния при переходе продуктов гидратации безводного ангидрита в двуводный сернокислый кальций — гипс. Это сопровождается разрушением во времени перво- 25 начально созданного кристаллизационного каркаса: образцы вначале набирают прочность, но к возрасту 6 мес разрушаются .

В таких случаях диспергированные 30

Зерна шлака образуют каркас и являются центрами кристаллизации, что способствует стабилизации структуры в процессе твердения материала. МиниМальное количество шлака при этом должно равняться количеству ангидрита в смесях с прочностью до 1 0 МПа.

В таблице представлены характеристики и результаты испытаний соста-вов твердеющей заклацки при различных содержаниях компонентов вяжущих и заполнителя — гранулированного шлака (по данным промышленных испытаний), ность в общем объеме твердых продук400 тов 500 л определяется — — =222 л из

1,8 них 46 . приходится на пустоты, т.е.

102 л и 120 л на абс. плотный шлак.

Тогда отношение других твердых продуктов к пустотности шлака составля500-1 20 ет — — — — =3,72.

102

С учетом погрешностей дозировки с округлением в меньшую сторону значение 3,5 принимается в качестве верхнего предела. При повышении этого предела (3,5) не обеспечивается стабипьность структуры центров кристаплизации из-за большой рассеянности зерен шлака и не будут соблюдены требования прочности закладки.

В процессе дальнейшей обработки смеси мелющими телами дозированием подачи воды и наполнителя доводят общую плотность смеси до плотности, равной или превышающей в 1,2 раза плотность шлака до его обработки.

При плотности смеси, меньшей плотности шлака в естественном состоянии (менее 1 800 кг/м ), при движении смез си по трубам от действия горизонтальных напряжений сдвига твердая фаза начинает отставать от жидкой фазы, это приводит к разрыву сплошности потока, возникновению явления подсоса атмосферного воздуха и изменения характера движения смеси на пульсационный. На практике это приводит к зарастанию стенок труб с последующей их закупоркой. Кроме того, смеси с плотностью менее 1 800 кг/см (см. коз лонку 7 табл. 1 экспериментальных данных) характеризуются большим водоотделением под нагрузкой (12X и более), что приводит к усадке твердеющих массивов и меньшей их несущей способности, При равенстве плотностей смеси и шлака в процессе ударного воздействия мелющими телами частицы шлака обволакиваются более вязкой суспензией и образуют вместе с ней гомогенную равновесную систему, неустойчивую в состоянии покоя, но более устойчивую при движении со скоростями

2-5 м/с. Водоотделение при этом снижается в 1,5 раза. Дальнейшее повышение плотности смеси со шлаком способствуют большей устойчивости гомогенной системы, рднако при плотности выше 2100 кг/м смеси становятся

I 1

Осадка конуса, см

Плотность э кг/м

Вяжущие

28 сут 180 сут

Ангид рит

Базальт Гранули рованнь " ъ тг

uwaал раэруш.

3,5-4,0

3,5-4,0

5,0-6,0

8,5-10

4,5-5,0

100

400 400

400

400

700

2100

10-12

14

12-13

10-12

8-9

8-10

8-10

12

3-5

3-5

1,5-2,0

1,5-2,0

1,5-2,0

2,5-3,0

4,5-5,0

2,5-3,0

5 1 5501 тяжелыми и вязкими (осадок конуса снижается до l 0-8 см), а это при-, водит к увеличению давления смеси в вертикальном ставе труб, требует уве5 личения скоростей движения; повышается износ труб и ухудшаются условия транспортабельности смеси. Поэтому превышение плотности смеси в 1,2 раза над плотностью шлака принято в качестве верхнего предела по оптимальным условиям технологичности и экономичности процесса трубопроводного транспорта.

Таким обраэом, обрабатывая шлак мелющими телами до получения фракций минус 0,08 мм до 10-15Х получают ripoдукт диспергации шпака, характеризующийся по рассеву растянутым диапазоном фракций от +2,5 до -0,08 мм,когда 20 каждая мелкая фракция способна проникать в пустоты более крупных фрак-ций. Получая общую суспензию смеси с объемом продуктов вяжущих веществ и наполнителя (так называемой гелевой части), в 2,1-3,5 раза превышающим объем пустот в шлаке до его обработки, обеспечивают раздвижку зерен шлака в 2,75 раза по отношению к шлаку в абсолютно плотном состоянии и ис- 30 ключают "сухое" трение между зернами шлака. Осуществляя корректировку расходов наполнителя и воды в процессе дальнейшей обработки в мельнице получают смесь с плотностью, равной или превышающей в 1,2 раза плотность шпака в естественном состоянии, тем самым обеспечивают гомогенную смесь, устойчивую по отношению к расслаива3

Расход компонентов на 1 м смеси (воды 500 л)

Напол- Запол— — — — — — — нитель китель

Цемент

77

6 емости. Контроль продуктов разгрузки мельницы перед подачей смеси в трубопровод осуществляют по взвешиванию мерного сосуда, емкостью 1 л до значений 1,8-2,0 кг/л.

Формул а изобретения

Способ приготовления твердеющих закладочных смесей с периодическим изменением показателей конечного продукта по маркам прочности, включающий совместный мокрый помол с образованием суспензии компонентов вяжущих веществ из цемента и ангидрита, наполнйтеля и заполнителя — гранулированного шлака никелевого производства и изменение расхода цемента при изменении марки прочности, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения транспортабельности закладочных смесей, гранулированный шлак никелевого производства вводят постоянно в соотношении массовых частей к ангидриту в пределах (1,2-1,4)!1 .и диспергируют его po образования фракций минус 0,08 мм в количестве 10-15Х в суспензии вяжущих и наполнителя, при этом последнюю формируют с объемом твердых продуктов в 2,1-3,5 раз превышающих объем межзерновых пустот в шлаке до его обработки, а при изменении расхода цемента при переходе с одного состава на другой по маркам прочности соответственно изменяют расход наполнителя до получения смеси с объемной плотностью, равной или превышающей в 1,2 раза плотность шпака в естественном состоянии.

Водоот- Прочность, ИПа, деление, в контрольные сроХ ки