PL158662B1 - Sposób wiazania wody szczególnie w zawiesinie sluzacej do wypelniania pustych przestrzeni PL - Google Patents

Abstract

Sposób wiazania wody, szczególnie w zawiesinie sluzacej do wypelniania pustych prze- strzeni, zwlaszcza powstajacych podczas górniczej eksploatacji podziemnej, znamienny tym, ze do wodnej zawiesiny pylów dymnicowych, piasku i innych odpadowych materialów o odpowie- nio malym uziamieniu dodaje sie 0,05-10% wagowych nierozpuszczalnego w wodzie, czesciowo usieciowanego kopolimeru akryloamidu i akrylanu sodowego, o zdolnosci pecznienia powyzej 10 w stosunku do suchej substancji. PL

Description

Przedmiotem wynalazku Jest sposób wiązania wody szczególnie w ztwaesinił służącej do wypełniania pustych przestrzeni zwłaszcza po^tających podczas górniczej eksploatacji podziemnej .

Różnego rodzaju pueskl, szczególnie eoek8peoatacyJnł, występujące na skutek wybierania złóż kopalin użytecznych wymaggaą ich prawie natychmiastowego wypeenieπla ze względów ochrony eowaerzcluli, czy bezpieczeństwa pracy. Jedną z najpowszechniej stosowanych metod stanowi podsadzanie za pomocą mieszanin mineralnych eransporJawanyjh hydraulicznie.

Znane są mieszaniny podsadzkowe złożone z lotnych popiołów i paleniskowych odpadów, kamienia popłuczkowego i poflotacyjnego, piasku, nanoszone do wybranych przestrzeni przy użyciu wody. Coraz częściej stosuje się wraz z wymienionymi zawiesinami utwardzające domieszki w postaci cementów, organicznych polimerów oraz krzemianów, gdyż woda Jako nośnik występuje w ilości 30-50% wagowych. Utwardzające domieszki mają bowiem za zadanie erzłOiwdzZałanie wypływaniu podsadzkowej wody zarówno do wybieranego i podsadzanego wyrobiska jak 1 sąsiednich, który to wypływ Jest ubocznym bardzo niekorzystnym elementem hydraulicznego podsadzania.

Z polskiego opisu patentowego nr 97 762 znane Jest stosowanie przychodnikowych pasów podsadzkowych z naturalnego anhydrytu ze specjalnymi aktywatorami przyspieszającymi wiązanie, zaś według opisu patentowego nr 77 863 utwardzanie wypełnień z odpadów poflotacyjnych osiąga się dzięki dodaniu popiołów z elektrociepłowni lub wyprażonyoh odpadów węglanowych.

Innym sposobem, znanym z polskiego opisu patentowego nr 92 605 Jest podsadzanie pustek eoekspeoatacyjnych w górnictwie podziemnym przy użyciu materiału o minimalnym współczynniku ściśliwości, który może być transporoowany tradycyjnymi instalacjami podsadzkowymi. Mateiał ten złożony jest z pyłu z elektrofiltrów energetycznych oraz z pyłów eowatałyjh przy wypalaniu klinkieru cementowego. Jest również znany mateiał podsadzkowy o niskiej ściśliwości, który zgodnie z polskim opisem paten-łowym nr 97 568 stanowi mieszaninę piasku i ziem węglanowych o określonym uziarnieniu. Opatentowano także kompetzcje złożone z odpadów ilastych z elektrolitów, pylastego żużla martenow8kiłgo, naturalnego piasku, pyłów azbestowych oraz wody /polski patent nr 106 972/.

Z innego polskiego opisu patentowego nr 102 311 znana jest podsadzka do wypełnianit podziemnych lub eowaeΓZjhniowych wyrobisk górniczych, która zażera odpady poflotacyjne lub popioły lotne, aktywator procesu twardnienia, korzystnie w postaci chlorku magnezu, odpadowe wapno magnezjowe oraz wodę, umiżliwitjąją transport i utrzymującą mieszaninę w kw^gyasencci płynnej.

158 662

Z polskiego zgłoszenia patentowego P-240257 znany jeat sposób zabezpieczania chodników 1 wyrobisk, polegający na tym, że istniejącą pustkę zamyka się i uszczelnia, a następnie wypełnia mieszaniną składającą się z 5-20% cemi^tu, 80-95% pyłów dymnicowych. Wodę podaje się w takiej ilości, aby uzyskać mieszaninę o konsystancJi gęsto - plastycznej, którą podaje się przy pomocy urządzeń tłoczących i pozostawia na okres 4-6 dni w celu utwardzenia.

Według polskiego patentu nr 66 285 podsadzkę utwardzoną otrzymuje się przez dodanie do zawiesiny piasku, krzemionki koloidalnej o rozdrobnieniu poniżej 100 mikronów i ewentualnie popiołów alkalicznych i wapna palonego.

Według zgłoszenia patentowego P-251909 mieszanina podsadzkowa zawiera 75-95 % ozęści stałych tj. popiołów lotnych, odpadów paleniskowych i kamienia popłuczkowego oraz odpady poflotacyjne, korzystnie o zawartości 50 % suchej substancji, a także substancje wiązące chemicznie wodę, takie jak cement lub gips. Znana Jest również z patentu polskiego nr 71 350, masa podsadzkowa do wypełniania wyrobisk składająca się z zawiesiny ziemi lub piasku z dodatkiem polimeru akrylowego, rozpuszczalnego w wodzie przyspieszającego osadzanie szlamu.

Natomiast z kolejnego opisu patentowego nr 124 412 wynika sposób likwidacji i zabezpieczania pustek podziemnych, szczególnie poeksploatacyjnych, przy użyciu lotnych popiołów i wody, w stosunku 1-3 części lotnych popiołów na 1 część wody, przy czym zawiesinę miesza się z dowolnym ciałem stałym w ilości do 40% w stoemiku do masy suchych lotnych popiołów.

Z zagranicznych rozwiązań w zakresie mieszanin podsadzkowych, wymienić należy przedstawioną w opisie patentowym RFN nr 2 724 599 masę złożoną z 50-90 % lotnych popiołów, 10-20 % wapna i 0,05-1 % proszku glinowego, zmieszaną z wodą w stosunku woda/ciało stałe równym 0,5-0,8. Z francuskiego opisu patentowego nr 2 457 954 znany Jest sposób stabilizacji chodników 1 ścian w kopalniach węgla kamiennego przy wykorzzataniu iniekcji niepalnej, szybkowiążącej żywicy. Jednocześnie z patentu ZSRR nr 901 578 znana Jest mieszanina podsadzkowa, zawierająca obojętny wypeeniacz, melony żużel wielkopiecowy, odpady przemysłu sodowego i wodę.

Wspólną cechą wymienioiyjh mieszanin podsadzkowych jest ich oparcie o wodny nośnik, którego udział w stosunku do suchych składników zawsze 50-100% dla zabezpieczania instalacji podsadzkowej przed powstawaniem korków, przy czym dla osiągnięcia elastyczności, do mieszaniny podsadzkowej przed Jej wtłoczeniem do rumowiska skalnego albo do otamoY/anej przestrzeni dodaje się syntetyczne żywice. W efekcie hydrauliczne mieszaniny podsadzkowe wymagają budowy tam o odpowiedniej wytrzymałości oraz osadników dla wodnego nośnika, przy czym podsadzka o płynnej konsystencji wycieka częściowo z otam^/anej przestrzeni. Natomiast mieszaniny z domieszkami cementów i przyspieszeoży tężenia tworzą bardzo sztywną konsystencję, która uniamorliwia elastyczne uginanie się masy podsadzkowej po stężeniu i związaniu składników.

Najczęstszą wadą stosowanych dotychczas mieszanin podsadzkowych Jest ich niejednorodność, co powoduje, że w wyrobiskach osiadają powon, warstwami o różnej ziarnistości, w zależności od rodzaju i składu frakcyjnego używanych dotego celu materiałów. Szczególnie wolno wytrącająca się z m^^y podsadzkowej część koloidalna, stanowiąca często 20-30% piasku, ma tendencję do wypływania z wyrobisk i zanieczyszczania eksploatowanych jeazcze chodników. Koloidalna część masy podsadzkowse, pozostająca w wyrobisku wpływa niekorzystnie na strukturę, a przez to na wytrzymałość mechaniczną gotowej podsadzki.

Celem wynalazku Jest taki sposób wiązanie wody w zawiesinie służącej do wypełniania pustych przestrzeni, który przy uniknięciu dotychczasowych niedogodności, uzyskanie podsadzkowej mieszaniny o małej ściśliwości, łatwo transport owalnej przy użyciu typowych instalacji, dającej Jednorodną i nie rozdzielającą się podsadzkę.

158 662

Stwierd-zono że oei ten możne osiągnąć, jeśli do konwencjonalnej mieszaniny podsadzkowej, stanowiącej wodną zawiesinę pyłów dymnicowych, piasku i innyoh odpadowych substancji wprowadzi się 0,05-10 % wagowych nierozpuszczalnego w wodzie, częściowo usieciowanego kopolimeru akryloamidu i akrylanu sodowego, o zdolności pęcznienia powyżej 10, w stosunku do suchej subetanccJL.

Istota wynalazku polega na specyficznej właściwości częściowo usieciowanych kopolimerów akryloamidu i akrylanu sodowego, tj. na zdolności rozpuszczania znacznych ilości wody, przekraczających nawet SOO-krotnie Jego przy czym sam kopolimer pozostaje nierozpuszczalny w wodzie. Dzięki temu kopolimer taki, dodany do masy pęcznieje, powoduje jej zestalenie, nie powodując wzrostu jej lepkości. Dzięki temu wodne zawiesiny częściowo usiecoowanych kopolimerów akryloamidu i akrylanu sodowego są doskonale pompowalne, nie powodują zatykania przewodów łączących lej podsadzkowych z miejsoem przeznaczonym do ^pełnienia. Co Jest szczególnie ważne, proces nasycenia imawaanegi kopolimeru wymaga określonego czasu, co umoiżiaia swobodne przetransportowanie wodnej zawiesiny do przeznaczonego miejsca. Dodanie kopolimeru do wodnej zawiesiny podsadzki hydraulicznej u^cożliwLa znaczne zmnejszenie ilości transportującej wody, dzięki dodatkowej zalecie, tj- własnościom smarnym, umcożl-^^ającym osadzanie się stałych części mineralnych w rurociągu.

Podsadzka hydrstuiczna, zawierająca w swoim składzie 0,05-10 % wagowych częściowo usiecioaanjgi, pęczniejącego kopolimeru akryloamidu i akrylanu sodowego Jest łatwo traneportowa^a, tężeje równomiernie i nie wydziela koloidalnych, ilastych frakcji, zanieczyszczających dotychczas zawaze okolice podsadzonego wyrobiska. Również dodanie 0,05-10 % wagowych nierozpuszczalnego w wodzie częścoowo usieciawanjgi kopolimeru akryloamidu i akrylanu sodowego do np. nie pożądanego rozlewiska wodnego powoduje zahamowanie Jego rozpływu.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wiązania wody szczególnie w zawiesinie służącej do wypełniania pustych przestrzeni, zwłaszcza powasających podczas górniczej eksploatacji podziemnej znamienny t y m, że do zawiesiny pyłów dym^nco^^ch, piasku i innych odpadowych mattria^^w o odpi^Y^w^i^r^rlo małym uziarnieniu dodaje się wagowych nierozpuszczalnego w wodzie częściowo usiecit^wanego kopolimeru akryloamidu i akrylanu sodowego, o zdolności pęcznienia powyżej 10 w stosunku do suchej sub8SaneJi.

   * * ♦