Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советсими

Социалистические

Республик

< >8

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 30.0!.80 (2I) 2878456/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5.()М. Кд.

Е 21 В 33/138

Гоаударотееииый комитет

Опубликовано.23-11-81 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 25.11.81 ао делам изобретеиий и отерьпий (53) УДК 622.245. .42(088.8) Н, А. Дрижд, С. С. Квон, Г. И. Вальште ;.,Э. Г. f ÜÔ,,g

П.П.Пак,А.Т.Пименов,И.Е,Богатырев,В.Д Аекот,B.ÚÃôó âöoâ и С. Н. Болоткин э

Карагандинский ордена Трудового Красного фу 44 политехнический институт Министерства высшего и специального образования Казахской CCP (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

62,5-66,8

12,0-13,8

Изобретение относится к составам для укрепления горных пород.

Известен состав для крепления стенок скважин, включающий глину, песок, мочевиноформальдегидную смолу, битумную эмульсию и отвердитель (1) .

Однако такой состав обладает недостаточной проникающей способностью и адгезией при использовании его для укрепления горных пород. !

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому резуль-тату является тампонажный раствор t2j, включающий компоненты, мас.X:

Шпак рафинированный (наполнитель)

Смола

Инициатор полимеризации (пластификатор) 3,6-4, 1

Вода 17,3-18,7

Однако раствор не обладает достаточной проникающей способностью и адгезией, так как содержит значительное количество шлака при недостаточном количестве воды и пластификатора.

Кроме того, для нагнетания укаэанного состава в мелкие поры и трещины необходимо создать значительное давле ние, что может привести к нарушени@ сплошности массива.

Эти недостатки не позволяют достаточно широко использовать химические растворы для укрепления горных пород.

Цель изобретения — повьйение проникающий способности раствора и адгеэии камня к горным породам.

Поставленная цель достигается тем что тампонажный раствор, содержащий смолу, наполнитель, инициатор полиме риэации и пластификатор, содержит в качестве наполнителя гидроудаленную эолу — унос тепловых электростанций, а в качестве пластификатора — нейтрализованную кислую смолку ректификации сырого бензола при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

883336

Смола

Зола-унос

Инициатор полимеризации (щавелевая Кисло- 5 та) 1,2-.1,52

Вода 9,0-12,34

Нейтрализованная кислая смолка 0,3-0,38

Компоненты тампонажного раствора >0 должны отвечать требованиям действующих технических документов: карбамидная смола,ИРТУ-13-06-04-67> зола-унос, BCH 01-75 "Инструктивные указания по применению зол элек- !5 тростанций" Минтяжстроя КазССР„ щавелевая кислота, ТУ6-14-1047-74 марка "А".

Нейтрализованную кислую смолку получают нейтрализацией кислой смолки— отхода переработки фракций (бензол, толуол, кумарон, стирол), имеющей в своем составе серную кислоту 15-33%, бензольные углеводороды 15-70%, поли" меры различного состава 50-60%.

Относительно содержащихся в кислой смолке полимеров можно отметить, что. в результате сернокислотной очистки происходит их образование под влиянием следующих реакции:

1. Реакции полимеризации;

2. Реакции сополимеризации непредельных соединений с бензольными углеводородами;

3. Реакции присоединения;

4. Реакции при выделении сернистых соединений;

5, Сульфирование ароматических углеводородов.

Поэтому вещественный состав полимеров в настоящее время полностью не

40 изучен, но on является стабильным при условии постоянства исходных материалов и технологии процесса. Это и наблюдали в течение пяти лет изучения кислой смолки цеха ректификации сыро-. 4

ro бензола Коксохимпроизводства Карагандинского металлургического комбината, который составляет кислую смолку.

Годовой выход кислой смолки — около

500 т в год.

Нейтрализацию кислой смолки проводят раствором гидроокиси натрия. По лучаемый продукт — нейтрализованная кислая смолка,высушенная при темературе 105 С вЂ” масса темно-коричневого 55 цвета, легко поддающаяся дроблению, при растворении в воде вновь обретает первоначальные свойства, Такой состав, за счет введения нейтрализованной кислой смолкн (частично) приводит к выделению газов, которые, вспучивая массу, закачанную под давлением в скважину, сообщают тампонажному раствору дополнительную проникающую способность.

Кроме того, введенная в состав тампонажного раствора зола, обращающая химическим сродством к укрепляемым горным породам, повышает адгезию раствора. Этому же способствует повышенная подвижность растворной смеси и меньшая усадка затвердевшего раствора.

Для выявления преимуществ данного технического решения проводят сравнительные испытания предлагаемого тампонажного раствора и известного.

Примеры реализации, Готовят тампонажные растворе, содержа щие компоненты в составах, приведенных в табл.1.

Испытания проводят на вспучиваемость массы, определяемую в процентах относительно расчетной объемной массы раствора в плотном состоянии, на условную вязкость растворов по вискозиметру ВЗ-4 по ГОСТ 9070-59, а также на степень адгезии, оцениваемую прочностью при отрыве от образцов горной породы прибором дпя определения прочности сцепления. Сравниваемые тампопажные растворы имеют следующие показатели свойств, приведенные в табл. 2.

Предлагаемый состав обладает большой проникающей способностью за счет способности увеличиваться в объеме в замкнутом пространстве и за счет меньшей вязкости; кроме того, он обладает большей едгезией к горным nol родам (наблюдается рост прочности сцепления с 0,2 до 0,35 мПа по сравнению с 0,12 мПа у известного состава ; использование состава позволит утилизировать загрязняющие окружающую среду золы-унос тепловых электростанций.

Состав можно эффективно использовать для укрепления рыхлых и слабых трещиноватых пород,зон тектонических нарушений с целью повьппения устойчивости горных выработок.

Ориентировочный экономический эффект от промьппленного использования данного технического решения составит не менее 180 тыс. руб. при использовании его только по Карагандинскому бассейну.

883336

Таблица 1

Состав

Компоненты, мас,X

Известный

Предлагаемый

1 2 3

Карбамидная смола

M-19-62

67,79 70,38

65,2

12,9

1Плак рафинированный флюсового производства

64,65

Зола-унос

24,88. 20,34 16,8

Инициатор полимеризации

1,2

1,36

1,52

3,85

Пластификатор

0,34

0,3

Q,38

0,6

Вода

10,17

9,0

11,34

18,0

Таблица 2

Состав

Показатели свойств

Предлагаемый

Известный

1 7 2 j 3

1,8

5,0

6,7

Более 120

63

О, 1.2

0 35

0,28

0,2

Формула. изобретения

Тампонажный раствор, включающий смолу, наполнитель, инициатор полимеризации и пластификатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

55 повышения проникающей способности ра-. створа и адгезии камня к горным породам, он в качестве наполнителя со-, держит гидроудаленную золу-унос тепло1. Вспучивание относительно плотной расчетной объемной массы,X

2; Условная вязкость, ст

3. Прочность сцепления, мПа, вых электростанций, а в качестве пластификатора — нейтрализованную кислую смолку ректификации сырого бензола при следующем соотношении компонентов мас.X:

Смола 65,2-70,38

Зола-унос 15,8-24э88

Инициатор полимеризации (щавелевая кислота) 1,2-1,52

883336

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Кончицкая Техред-Э.Фечо Корректор Г. Огар

Заказ 10147/45 Тираж 630 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

Вода 9,0-12,34

Нейтрализованная снсрая смолка 0,03-0,38

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

В 386124, кл. E

2. Авторское

У 607000, кл. Е

5 (прототип). свидетельство СССР

21 В 33/10, 1968. свидетельство СССР

21 В 33/138, 1975