Патент на изобретение №2386035

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2386035 (13) C1
(51) МПК

E21F15/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.09.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008146421/03, 25.11.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

25.11.2008

(46) Опубликовано: 10.04.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1645565 A1, 30.04.1991. RU 2098625 C1, 10.12.1997. SU 1502849 A1, 23.08.1986. RU 2273735 C1, 10.04.2006. SU 994551 A, 07.02.1983. DE 4313706 A1, 05.01.1995.

Адрес для переписки:

119991, Москва, Ленинский пр-кт, 6, МГГУ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Хайрутдинов Марат Минизяетович (RU),
Чистяков Алексей Николаевич (RU),
Вотяков Михаил Викторович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Московский государственный горный университет” (МГГУ) (RU)

(54) ЗАКЛАДОЧНАЯ СМЕСЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат – достижение необходимой прочности закладки при минимальном содержании вяжущего. Закладочная смесь содержит, мас.%: галитовые отходы переработки калийных руд 96,5-98,3, вяжущее – магнезиальный цемент 1-2, лигносульфонат 0,7-1,5%. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известен состав закладочной смеси для калийных рудников, содержащий отходы обогащения калийных руд, негашеную известь, бишофит и воду [1]. Недостатками указанной смеси являются низкая подвижность, низкие прочностные характеристики и содержание дорогостоящих вяжущих компонентов.

Наиболее близким к данному изобретению является состав закладочной смеси, содержащий 30-90 мас.% глинисто-солевых отходов переработки калийных руд и 10-70 мас.% золы-уноса [2]. Недостатком указанной закладочной смеси является повышенный расход вяжущего компонента и связанные с этим затраты.

Технический результат – достижение необходимой прочности закладки при минимальном содержании дополнительных компонентов.

Технический результат достигается составом закладочной смеси, включающим галитовые отходы переработки калийных руд, магнезиальное вяжущее и химическую добавку лигносульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Галитовые отходы – 96,5-98,3

Магнезиальный цемент – 1-2

Лигносульфонат – 0,7-1,5

Галитовые отходы представляют собой твердые продукты флотационного или химического обогащения калийных руд. Их состав зависит от состава руды, способа ее переработки, применяемого оборудования и др. Галитовые отходы содержат в основном: NaCl – 95%, KCl – 2%, CaSO4 – 2%, нерастворимый остаток – 1,7%, MgCl2 – 0,1%, влагу – 10-12%.

В качестве магнезиального вяжущего могут использоваться: магнезиальный цемент, каустический магнезит, отходы производств, содержащие окись магния. Эксперименты показали, что прочность массива повышается с увеличением содержания магнезиального вяжущего, которое является самым дорогостоящим компонентом смеси. Заявляемый состав содержит минимальное количество вяжущего, что является экономически выгодным.

Лигносульфонат – это анионные ПАВ, являющиеся отходом целлюлозо-бумажной промышленности. Оптимальное содержание лигносульфоната проверялось экспериментально и составляет 0,7-1,5 мас.%. Это содержание позволяет максимально повысить прочность закладочной смеси (см. чертеж).

При смешивании галитовых отходов с магнезиальным вяжущим и затворением смеси насыщенным раствором солей галитовых отходов с растворенным в нем лигносульфонатом происходит упрочнение закладочного массива в основном за счет формирования новых кристаллических структур – гидрооксихлоридов магния. Кроме того, добавка-лигносульфонат позволяет уменьшить количество насыщенного раствора, необходимого для затворения смеси на 15-20%, при сохранении необходимой для трубопроводного транспорта подвижности смеси, что, в свою очередь, способствует набору дополнительной прочности массива.

Для получения закладочной смеси оптимального состава компоненты закладочной смеси смешивались в определенных соотношениях в лабораторных условиях. Из полученной смеси готовили образцы – кубы 7×7×7 см и испытывали на одноосное сжатие на 7, 28, 60, 90 сутки. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1
Содержание компонентов, мас.% В/T Прочность образцов на одноосное сжатие, МПа
отходы магнезиальный цемент лигносульфонат Продолжительность твердения, сутки
7 28 60 90
98 1 1 0,125 0,1 1,2 1,7 1,8
97 2 1 0,125 0,15 1,6 2,2 2,4
99 1 0,15 0,1 0,65 1 1,25
99 1 0,13 0,8 0,95 1
100 0,15 0,1 0,25 0,25

Как видно из результатов испытаний, предлагаемые составы закладочной смеси набирают необходимую прочность при минимальном содержании дополнительных компонентов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU 386145, кл. E21F 15/00, 1971.

2. Авторское свидетельство SU 1645565, кл. E21F 15/00, 1988. (Прототип).

Формула изобретения

Закладочная смесь, содержащая отходы переработки калийных руд и вяжущее, отличающаяся тем, что она содержит галитовые отходы переработки калийных руд, в качестве вяжущего – магнезиальный цемент и дополнительно химическую добавку – лигносульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Галитовые отходы 96,5-98,3
Магнезиальный цемент 1-2
Лигносульфонат 0,7-1,5

РИСУНКИ

Categories: BD_2386000-2386999