Состав для шахтной перемычки

О П И С А Н И Е985321ИЗОВРЕТЕН ИЯ Сфез СоветсникСоциапистичесинкреспублик К .АВТ 01 аСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к с вид-ву 8.81 (2 аявки Мата оп овани о А.Миллер, В,С.Хващевский, Г.И.Светлов, А.С.Демид Л.П,Гущин-.Квятковский и А.Н.И Авторызобретени Восточный научно-исследовательскийпо безопасности работ в горной пром 71) Заявит(5 СТАВ ДЛЯ ШАХТНОЙ ПЕРЕМЫЧКИ Изобретеезопасности и можетизов от ие относится к технике в горной промышленносыть использовано в шахяции выработанных продействующих горных в тах для странст боток. Изве ния коырацеЛо 33 22-28 1,-3 ы 6-8 2. стны перемычки, для сооружеторых используют древесину(чураки, брусья, рудничные стойки,плахи 1, а в качестве вяжущих - глинистый или цементный растворы 11 .Перемычки из этих металлов имеютследующие:недостатки: небольшой срокслужбы, частые и дорогостоящие ремонты, большой расход дефицитных материалов, низкая герметичность и огнестойкость,Наиболее близким к предлагаемомуявляется состав для шахтной перемычки, состоящий из 3; наполнителягравия, щебня, песка7 Олмента 13-20, жидкот-о стеклаБюллетень В 48 (53) УДК 622.817,1 (088.8)ани 30.12.82 Недостаток состава в том, что онимеет большой расход материалов,ко, торые необходимо доставлять в шахту песок, щебень, гравий, цемент),высокую трудоемкость и стоимость 5возведения перемычек из известногосостава в связи с большим объемнымвесьм бетона и значительными затра-,тами на добычу и доставку составляю 1 о щихЦель изобретения -, снижение стоимости состава и трудоемкости работпо возведению шахтных перемычек.Поставленная цель достигаетсятем, цто состав для шахтной перемычки, включающий цемент, жидкое стекло, наполнитель и воду, в качественаполнителя содержит отбитый угольфракцией не более 20 мм с содержани 2 о ем фракции 3 мм и менее 25-353, приследующем соотношении компонентов,985321 Уголь 54-58Вода 16-18Для приготовления предлагаемого состава может быть использован отбитый уголь любой марки при максимальной крупности фракций не более 20 мм. Прм увеличении величины фракций резко уменьшается прочность состава и увеличивается его воздухопроницаемость. Исследованиями установлено, что при увеличении размера фракций до 50-100 мм эти показатели ухудшались в 3,5-5 раз, что является неприемлемым. Содержание количества фракций 3 мм и менее определяется по условиям необходимой прочности и продолжйтельности водопоглощения. При содержании мелких Фракций менее 25 ь снижается прочность состава, а при превышении 35 ь увеличивается расход цемента. Исходя из этих условий, принятые параметры являются оптимальными.Пределы содержания отбитого угля 54-583) приняты также оптимальными по условиям прочности, воздухопроницаемости и расхода цемента. Содержание цемента более 28 является не рациональным по стоимости, а менее 223 - по показателям прочности и воздухопроницаемости. Жидкое стекло ускоряет процесс водопоглощения угля и набор прочности углецементного камня, При содержании в смеси менее 1 ь жидкого стекла его влияние на основные показатели не обнаруживается, а при содержании более 3/ значительного улучшения не наблюдается. Содержание цемента соответствует по условиям прочности 30-40 кгс/мпринятому содержанию угля в составе. Количество воды в составе должно обеспечивать нормальную гидратацию цемента и образование плотного слоя с углем за счет его полного насыщения водой. Опытным путем установлено, что для выполнения данного условия воды в составе должно содержаться в пределах 16-18 вес.ь. С уменьшением содержания воды резко ухудшается связь ф угля с цементным раствором, что отрицательно сказывается на прочности и герметичности углецемента. Избыток воды ведет к выносу вяжущего компонента, нарушению однородности структуры камня и снижению эксплуатационных характеристик,Ъ 4П р и м е р 1. Для сооруженияперемычки площадью 6,5 м и толщиной0,5 м приготавливают 2,45 т измель"ченного угля 98 вес.4) фракции нез более 20 мм, 1,2 1 т портландцементамарки 400 (22), 0,09 т жидкогостекла с объемным весом 1,4 г/сми модулем 2,5 (2 Ж) и 0,71 т воды(18 Ч Перед употреблением уголь1 О просеивают и измельчают, чтобы фракции 3 мм и менее было 25-35. В ему.кость загружают уголь,:, затем добав-ляют остальные составляющие и втечение 3-5 мин смесь перемешивают15 до получения однородной массы, Приготовление можно вести в серийновыпускаемых смесителях типа С,С.и др. Смесь приготавливаютотдельными порциями с таким расчетом20 чтобы каждой из них было достаточно для заполнения пространства междуопалубкой на высоту 35-40 см, Подачу смеси на опалубку можно осуществлять известными средствами. Через25 28 сут после приготовления углецемент данного состава имеет следующие характеристики: предел прочностйна сжатие - 40,7 кгс/см, воздухопроницаемость - 3,45 м/ч м мм вод.з 0 ст.),П р и м е р 2. Для возведенияперемычки площадью 8,0 м и толщиной0,75 м из смеси, состоящей,вес.фуголь 56, цемент 25, вода 17 и жидкое стекло 2, расходуется угля 4,7 т,цемента 2,55 т, воды 1,02 т, жидкогостекла 0,17 т. Технология приготовления смеси и возведения перемычки аналогична описанной в примере40 Углецеиентный камень имеет прочность на сжатие 41 кгс/см и возду 2хопроницаемость 3,0 м/ч м мм.вод.ст,П р и и е р 3. Для возведенияперемычки площадью 11,3 м и толщи 45 ной 0,75 м из смеси, содержащейвес,Ф: уголь 54, цемент 28, вода16 и жидкое стекло 2, расходуют угля5,96 т, цемента 2,05 т, воды 1,36 ти жидкого стекла 0,24 т. Технологияприготовления смеси и возведения перемычки не отличается от приведеннойв примере 1. Углецемент данного состава через 28 сут имеет прочность на сжатие 41,9 кгс/см 2, а воздухопроницаемость - 2,85 м/ч м мм вод.ст.При сооружении перемычек из угле- цемента используют уголь, который985321 Формула изобретения Составитель И.федяеваРедактор Ю.Середа Техред А. Бабинец Корректор О.Билак Заказ 10117/46 Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5извлекают из вруба и расширения укровли при их разделке. Уголь наситах просеивают с целью получениянужных фракций Для сооружения перемычки. в шахту доставляют только зцемент, жидкое стекло и плахи дляопалубки.Конструкция углецементной перемычки и технология ее возведенияпринципиально не отличается от-задивных перемычек из других материалов, например из бетона.Большинство отработанных участковили их частей (60 Ф) изолируют наодин, полтора года. Поэтому применение перемычек с большим сроком службы 1,более 3-5 лет), например бетонных, технически и экономически нецелесообразно. В этих условиях наибо-".лее эффективными являются перемычки 20из предлагаемого состава,Как показал анализ данных участковпрофилактики углецементнце перемычки могут применяться почти в 404,вместо перемычек из чураков, брусьев 2 Зи кирпича, а в ряде случаев и из бетона. Особенно эффективно использовать углецемент при сооружении двойнцх перемычек и перемычек с падиливанием в наклонных выработках. 30Перемычки из углецемента могутсооружаться для изоляции выработанных пространств на срок не более2 лет при нагнетательном и всасывающем способах проветривания.Депрессия компрессия) перемычки недолжна превышать 50 кгс/м. Площадьвыработки в месте возведения перемычки должна быть не более 12 м 2. 6Использование предлагаемого сос- тава для возведения шахтной углеце-: ментной перемычки обеспечивает сниже" ние воздухопроницаембсти в 1,5-1,7 раза, повышение огнестойкости, кроме того, обеспечивает увеличение стойкости в 1,2-1,3 раза, а также повышение срока службы в 2-3 раза и при этом снижение стоимости в 2,5-3 раза. Состав для шахтной перемычки,включающий цемент, жидкое стекло, наполнитель и воду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью снижения стоимости состава и трудоемкости работ по возведению шахтных перемычек, он содержит в качестве наполнителя отбитый уголь фракцией не более 20 мм с содержанием фракции 3 мм и менее 25-351, при следующем соотношении компонентов, вес,Ф:Цемент 22-28Жидкое стеклоУголь 54-58Вода 16-18Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Руководство до изоляции пожаров в шахтных опасных по газу. М., "Недра", 1971, с.93-942. Сборник инструкций .и других нормативных документов по технике безопасности для угольной промышленности. М., "Недра", 1978, с,561-562 (прототип).