DE1921084B1

DE1921084B1 - Hydraulisch abbindendes Trockenmoertelpulver

Info

Publication number: DE1921084B1
Application number: DE19691921084
Authority: DE
Inventors: Franz Mikoteit; Dipl-Chem H J Tennstedt
Original assignee: ELSA ZEMENT KALKWERKE AG
Current assignee: ELSA ZEMENT KALKWERKE AG
Priority date: 1969-04-25
Filing date: 1969-04-25
Publication date: 1970-06-04
Also published as: BE748684A; NL7003821A; FR2043431A5; US3645762A; LU60704A1; GB1279872A

Description

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde: und Wasser bestehenden Brei anfüllt. Die Errichtung

..... „ ,,,.... von Abschlußdämmen ist ein sehr aufwendiges und

1. gasdichte und tragfahige Streckenbegleitdamme lohnintensives Verfahren.

fur ausgekohlte Abbaufelder herzustellen, _{Für die} Gebirgsverfestigung und Abdichtung von

2. Hohlräume zwischen Ausbau- und Ausbruchs- ₅ Sickerwasser wird eine Zementtrübe benutzt, die querschnitt in bergmännischen Grubenbauen zu mittels einer in einem abgedichteten Bohrloch befindverfüllen, liehen Sonde in das anstehende Gebirge gedrückt

3. einen flexiblen Spritzbelag in Wölbungen und wird. Durch Sickerwasser kommt es häufig vor, daß Manschetten im Streckenumfang mit hoher die Zementtrübe herausgewaschen wird und somit Festigkeit herzustellen, io der ganze Effekt nutzlos ist.

4. ausreichend feste Überzüge auf Verschlagen als ^Es wurde überraschenderweise gefunden, daß sich Widerlager von Abschlußdämmen zur Einsparung ²^" Lösung der vorliegenden Erfindung zugrunde von zu errichtenden Abschlußmauern herzu- liegenden Aufgabe unter Vermeidung der Nachteile stellen und der bekannten Verfahren ein hydraulisch abbin-

5. Gebirge zu verfestigen und Sickerwasser abzu- ^{15 dendes} Trockenmörtelpulver folgender Zusammendichten. Setzung hervorragend eignet:

Zur Lösung dieser Aufgabe ist folgendes bekannt. 20,0 bis 65,0 Gewichtsprozent eines hydraulischen

In Querrichtung zu den Abbaustrecken befinden sich Bindemittels,

die Abbaufelder. Um den Ausbau der Abbaustrecken 20 ₀,2 bis 6,0 Gewichtsprozent Kalziumchlorid

zu schonen, Selbstentzündung durch Schlechtwetter- (wasserfrei),

ströme im Alten Mann zu verhüten und durch Ver- 76,8 bis 30,0 Gewichtsprozent eines Kalkmergels meidung von Wetterverlusten durch den ausgekohlten ^ „^^Ιεω ₅ o/ _Tonanteil,
Raum klimatische Schwierigkeiten im Streb zu ver- .,«, ... ~ „•-,.■, · , ,
hindern, werden zusätzlich parallel zu den Abbau- 25 ³>° ^{bis 15}>° Gewichtsprozent eines schwach gestrecken zur Abstützung des Hangenden im bereits brannten Zementklinkers, vorzugsentkohlten Teil der Abbaufelder Holzpfeiler errichtet, ^^eise Lepolofenklinker nut einem die dann mit Bergen verfüllt und gegebenenfalls zu- Litergewicht (bestimmt aus der Fraksätzlich abgedichtet werden. Die Holzpfeiler sollen ?οη 5 bis 7 mm) von weniger als den Druck der Hangendschichten aufnehmen, während 30 ¹⁰⁰O g/¹» vorzugsweise 600 bis 800 g/l, die Berge mit einer zusätzlichen Abdichtung zur ^wobei allerdings eine restlose EntVermeidung von Wetterverlusten dienen sollen, um sauerung des Rohmaterials gewahrso die Wetterführung in den Abbaustrecken zu ver- leistet sein muß.

bessern. Die Holzpfeiler' werden auf einer Breite von τ-·ΐ_ τ ± ji_j

τ · L* .Γ T^ 1' * · j ι.·· λ jo Eine bevorzugte Zusammensetzung des hydrau-

etwa 3 m errichtet. Es kommt indes häufig vor, daß 35 _r r, _Λ/Γ. _t , ■ _t

die Abbaustrecken nachträglich laufend wieder aus- ^{liscnen iViorteis Ist}·

gebessert werden müssen; die Holzpfeiler können 54,0 Gewichtsprozent Zementklinker,

den Gebirgsdruck nur ungenügend aufnehmen, da ._nnn . ,, . „ „ , ., . , .

j , 1 · 1. -ο· τ* 1 * t. · 40,0 Gewichtsprozent Kalkmergel mit mindestens

durch ungleichmäßige Druckaufnahme nur eine . ,, . λ . _, °

1 ^r- · τ. 1 ^ χ. · * τ- -4.J- 5 Gewichtsprozent Ton,

punktformige Belastung gegeben ist. Ferner ist die 40 ^L

Gasabdichtung — jedenfalls ohne zusätzliche Maß- ¹^ Gewichtsprozent Kaliumchlorid (wasserfrei)

nahmen — unzureichend, weil die locker zwischen ^und

den Pfeilern eingebrachten Berge gasdurchlässig 5,0 Gewichtsprozent schwach gebrannter Lepol-

sind. ofenklinker.

Hohlräume zwischen Ausbau- und Ausbruchquer- 45

schnitt werden in bergmännischen Grubenbauen nur Die durch eine gemeinsame Vermahlung der vor-

mit Handbergen verpackt. Dadurch ergeben sich stehend angegebenen Bestandteile entstehende homo-

möglicherweise in Auskesselungen Methanansamm- gene Mischung wird mittels einer Blasvorrichtung

lungen oder aber auf alle Fälle nicht bewetterte trocken geblasen und in einer Mischdüse eine solche

Stellen. " 5° Menge Wasser zugedüst, daß ein plastischer Brei

Zum Herstellen eines flexiblen Spritzbelages in entsteht, der dann unter Druck gegen Widerlager

Wölbungen und Manschetten im Streckenumfang gespritzt werden kann. Die Menge zugesetzten

mit hoher Festigkeit wird eine Zement-Gesteinsstaub- Wassers liegt, bezogen auf die Mischung, zwischen

aufschlämmung mit gutem Erfolg angewendet, wo 23,0 und 40,0 Gewichtsprozent; der bevorzugte

nur geringe Festigkeiten erforderlich sind. Wenn 55 Wassergehalt liegt bei 27,5 Gewichtsprozent. Der

indes höhere Festigkeiten nötig sind, verwendet man bekannte Zusatz von Kalziumchlorid zu hydrau-

unter anderem Zementmörtelmischungen. Ein Nach- lischen Bindemitteln bewirkt neben der an sich nicht

teil dieser erhärteten Zementmörtelmischungen ist erwünschten verflüssigenden Wirkung eine schnelle

ihre Sprödigkeit, so daß der Spritzbelag schon bei Anfangserhärtung. Um zu verhindern, daß wegen

geringstem Druck abplatzt. Zum Abschluß aus- ⁶° der verflüssigenden Wirkung des Kalziumchlorids die

geraubter Abbaustrecken werden Dämme im Unter- gegen Widerlager gespritzte Masse wegfließt, wird

tagebetrieb des Steinkohlenbergbaus in der Weise der Mischung schwach gebrannter Lepolofenklinker

hergestellt, daß man in den ausgeraubten Strecken zugesetzt. Der schwach gebrannte Lepolofenklinker

am Dammende und am Dammanfang Stützwände bindet einen Teil des zugesetzten Wassers, womit

errichtet und den durch diese Wände gebildeten 65 eine sofortige Versteifung der Masse eintritt. Diese

Hohlraum zunächst mit Bergeversatz und dann mit Masse ist dann nicht mehr fließfähig und klebt, vor

einem pumpfähigen, aus praktisch reinem hoch- allem auch wegen des vorliegenden Tons, an den

prozentigem Kalksteinmehl, gegebenenfalls Zement errichteten Widerlagern.

Eine Prüfung der Druckfestigkeit der erhärteten Masse bei verschiedenen Temperaturen nach 6 bis 28 Tagen ergab folgende Werte:

Prüftermin

6 Stunden
24 Stunden

3 Tage
28 Tage

Temperatur

2O⁰C

30⁰C

15 kp/cm²

80 bis 100 kp/cm²

etwa 160 kp/cm²

^ 300 kp/cm²

20 kp/cm² 100 bis 125 kp/cm² etwa 160 kp/cm² ^ 300 kp/cm²

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß bei einer höheren Temperatur zunächst höhere Festigkeiten erreicht werden.

Durch eine Erhöhung der Menge Zementklinkeranteil auf Kosten des Kallanergels werden höhere Festigkeiten erreicht; aber dann muß ein Kalkmergel mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Ton verwendet werden, um Gasdichtigkeit des Abschlußdammes od. dgl. zu erzielen.

ψ Die Verwendung des erfindungsgemäßen Gemisches hat den großen Vorteil, daß man stark benutzte Strecken im Untertagebetrieb entlasten kann, indem man über größere Entfernungen das Gemisch in Rohrleitungen bläst.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gemisches lassen sich parallel zu den Abbaustrecken gasdichte und tragfähige Streckenbegleitdämme errichten, indem man diese Mischung gegen Widerlager, z. B. einen Holzverschlag oder eine Wettertuchabsperrung spritzt und so den Begleitdamm kontinuierlich aufbaut. Die erzielten Druckfestigkeiten nach 24 Stunden liegen über den Festigkeiten der Holzstöße. Gleichzeitig ist im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren Gasdichtigkeit gewährleistet.

Mit der erfindungsgemäßen Mischung können Hohlräume zwischen Ausbau- und Ausbruchquerschnitt gasdicht verfüllt und Ausspritzungen von Wölbungen und Manschetten von hoher Festigkeit aber auch von großer Flexibilität durchgeführt werden.

Weiterhin lassen sich mit der erfindungsgemäßen Mischung an Stelle von gemauerten Wänden am Anfang und am Ende von Abschlußdämmen ausreichend feste Widerlager errichten, indem man die Mischung in ausreichender Stärke auf Verschlage spritzt und nach Erhärtung den Hohlraum gasdicht mit einer wäßrigen Aufschlämmung von Gesteinsstaub und Zement verfüllen kann. Man spart also die lohnintensive und aufwendige Arbeit zur Errichtung von Abschlußmauern.

Die erfindungsgemäße Mischung eignet sich sehr gut zum Verfestigen von Gebirge und zum Abdichten von Sickerwasser, weil der im Kalkmergel enthaltende Ton in die feinsten Kapillaren eindringen und durch das Quellen des Tones Verstopfungen und außerdem hohe Festigkeiten erzielt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisch abbindendes Trockenmörtelpulver, gekennzeichnet durch seine Zusammensetzung aus:

20,0 bis 65,0 Gewichtsprozent eines hydraulischen Bindemittels,

0,2 bis 6,0 Gewichtsprozent KaLziumchlorid (wasserfrei),

76,8 bis 30,0 Gewichtsprozent eines Kalkmergels

mit mindestens 5 % Tonanteil,
3,0 bis 15,0 Gewichtsprozent eines schwach gebrannten Zementklinkers, vorzugsweise Lepolofenklinker mit einem Litergewicht (bestimmt aus der Fraktion 5 bis 7 mm) von weniger als 1000 g/l, vorzugsweise 600 bis 800 g/l, wobei allerdings eine restlose Entsäuerung des Rohmaterials gewährleistet sein muß.

2. Hydraulischer Mörtel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an:

54,0 Gewichtsprozent Zementklinker,
40,0 Gewichtsprozent Kalkmergel mit mindestens 5 Gewichtsprozent Ton,
1,0 Gewichtsprozent Kalziumchlorid (wasserfrei) und

5,0 Gewichtsprozent schwach gebrannter
Lepolofenklinker.