RU2396434C1 - Stowage mixture - Google Patents
Stowage mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2396434C1 RU2396434C1 RU2009108856/03A RU2009108856A RU2396434C1 RU 2396434 C1 RU2396434 C1 RU 2396434C1 RU 2009108856/03 A RU2009108856/03 A RU 2009108856/03A RU 2009108856 A RU2009108856 A RU 2009108856A RU 2396434 C1 RU2396434 C1 RU 2396434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filling
- rocks
- brine
- ground
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.The invention relates to mining and can be used in underground mining of mineral deposits with the laying of the developed space.
Известна закладочная смесь (SU 1320459 А1, E21F 15|00, опубл. 30.06.1987 г., бюл. №24), включающая перемешанные в сухом виде цементный клинкер и заполнитель-песок, к которым добавляют предварительно приготовленный раствор хлорида и сульфата натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known filling mixture (SU 1320459 A1, E21F 15 | 00, publ. 06/30/1987, bull. No. 24), including dry-mixed cement clinker and aggregate sand, to which is added a pre-prepared solution of sodium chloride and sulfate, in the following ratio of components, wt.%:
Подвижность известного состава закладочной смеси характеризуется осадкой конуса СтройЦНИИЛа 10 см.The mobility of the known composition of the filling mixture is characterized by a draft of 10 cm of the StroyTSNIIIL cone.
Недостатком известного технического решения является низкая подвижность и, как следствие этого - пониженная растекаемость в выработанном пространстве, что исключает возможность формирования закладочного массива с полным повторением контуров отработанного рудного тела. Отмеченные негативные факторы снижают интенсивность горных работ вследствие необходимости ликвидации недозакладки пустот, образующихся в процессе закладочных работ. Кроме того, известная закладочная смесь характеризуется низкой коррозионной стойкостью состава по отношению к природным минерализованным водам или галогенным соленасыщенным вмещающим породам, обусловленной тем, что в продуктах твердения цемента присутствует свободная окись кальция, разлагающаяся под действием агрессивных сред, что приводит в деструкционным процессам в закладочном массиве.A disadvantage of the known technical solution is low mobility and, as a consequence of this, reduced spreadability in the worked out space, which excludes the possibility of forming a filling massif with a complete repetition of the contours of the spent ore body. The noted negative factors reduce the intensity of mining due to the need to eliminate the under-laying of voids formed during the laying works. In addition, the well-known filling mixture is characterized by low corrosion resistance of the composition with respect to natural mineralized waters or halogenated saturated host rocks, due to the fact that in the hardening products of cement there is free calcium oxide decomposing under the influence of aggressive media, which leads to destruction processes in the filling mass .
Известны также составы закладочных смесей, содержащие 40-75% глинистых отходов производства озокерит-сырца и 25-60% глинисто-солевых отходов переработки калийных руд с влажностью 10-35%. Глинисто-солевые отходы переработки калийных руд содержат в своем составе не только нерастворимый в воде остаток, а также влагу и соли в виде хлоридов натрия, калия, магния с преобладанием хлористого натрия, а отходы озокерит-сырца не только хлориды натрия и калия, но и сульфаты кальция и магния. Введение в состав закладочной смеси мелкодисперсных отходов производства озокерит-сырца обеспечивает переход в них части рассола из глинисто-солевых отходов калийных руд с образованием достаточно прочной связи (SU №1476158 A1, E21F 15/00, опубл. 30.04.1989, бюл. №16).Also known are the compositions of filling mixtures containing 40-75% of clay waste from the production of raw ozokerite and 25-60% of clay and salt waste from the processing of potash ores with a moisture content of 10-35%. Clay-salt waste from potash ore processing contains not only water-insoluble residue, but also moisture and salts in the form of sodium, potassium, magnesium chlorides with a predominance of sodium chloride, and raw ozokerite waste not only from sodium and potassium chlorides, but also sulfates of calcium and magnesium. The introduction into the composition of the filling mixture of fine wastes of production of raw ozokerite ensures the transfer of part of the brine from clay-salt waste of potash ores into them with the formation of a sufficiently strong bond (SU No. 1476158 A1, E21F 15/00, publ. 30.04.1989, bull. No. 16 )
При использовании известного состава решаются вопросы рационального недропользования - захоронения путем использования в закладке выработанного пространства веществ, агрессивно воздействующих на природу. Но при этом недостатком известного технического решения является низкая подвижность, низкая растекаемость в выработанном пространстве. Отмеченные негативные факторы исключают возможность формирования закладочного массива с полным повторением контуров отработанного рудного тела, снижают интенсивность горных работ вследствие необходимости ликвидации недозакладки пустот. Кроме того, известная композиция характеризуется низкой прочностью, существенно ограничивающей область ее применения.Using a well-known composition, issues of rational subsoil use — burial — are solved by using substances that aggressively affect nature in the laying out of the developed space. But at the same time, the disadvantage of the known technical solution is low mobility, low spreadability in the worked out space. The noted negative factors exclude the possibility of forming a filling mass with a complete repetition of the contours of the spent ore body, reduce the intensity of mining due to the need to eliminate under-filling of voids. In addition, the known composition is characterized by low strength, significantly limiting the scope of its application.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является закладочная смесь (SU 949210 A1, E21F 15|00, опубл. 07.08.1982 г.), включающая: портландцемент, заполнитель - песок, молотый мел, пластифицирующую добавку - сульфидно-дрожжевую бражку СДБ и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence and the achieved result is a filling mixture (SU 949210 A1, E21F 15 | 00, publ. 07.08.1982), including: Portland cement, aggregate - sand, ground chalk, a plasticizing additive - sulfide-yeast mash SDB and water, in the following ratio of components, wt.%:
Подвижность закладочной смеси характеризуется осадкой конуса СтройЦНИИЛа 10 см.The mobility of the filling mixture is characterized by a draft of the StroyTSNIIIL cone of 10 cm.
Известный состав характеризуется низкой коррозионной стойкостью по отношению к минерализованным водам или галогенным и соленасыщенным породам, обусловленной тем, что в продуктах твердения цемента присутствует свободная окись кальция, разлагающаяся под действием агрессивных сред, что приводит к деструкционным процессам в закладочном массиве. Подвижность и растекаемость известного состава не достаточны для растекания закладочной смеси в выработанном пространстве с повторением контуров рудного тела. Для обеспечения промышленной безопасности подземной добычи при использовании известного состава закладочной смеси требуется осуществлять ряд дополнительных технических мероприятий по ликвидации недозакладки, что снижает интенсивность добычных работ. Кроме того, при использовании известного состава не сокращаются затраты на природоохранные мероприятия, связанные с ликвидацией негативного воздействия на природу рассолов подземного водоносного комплекса и вмещающих галогенных пород, попутно извлекаемых из недр в процессе добычных работ на ряде месторождений.The known composition is characterized by low corrosion resistance in relation to mineralized waters or halogen and salt-saturated rocks, due to the fact that in the hardening products of cement there is free calcium oxide, decomposing under the influence of aggressive environments, which leads to destruction processes in the filling mass. The mobility and flowability of the known composition is not sufficient for spreading the filling mixture in the worked out space with the repetition of the contours of the ore body. To ensure the industrial safety of underground mining using a known composition of the filling mixture, a number of additional technical measures are required to eliminate under-laying, which reduces the intensity of mining operations. In addition, when using the known composition, the costs of environmental measures related to the elimination of the negative impact on the nature of the brines of the underground aquifer complex and the enclosing halogen rocks, incidentally extracted from the subsoil during mining operations at a number of fields, are not reduced.
Целью изобретения является повышение подвижности, растекаемости и коррозионной стойкости закладочных смесей при обеспечении требуемой нормативной прочности, сокращение затрат на природоохранные мероприятия от негативного воздействия агрессивных соленасыщенных отходов.The aim of the invention is to increase the mobility, flowability and corrosion resistance of filling mixtures while ensuring the required standard strength, reducing the cost of environmental protection from the negative effects of aggressive saline waste.
Поставленная цель достигается тем, что закладочная смесь, содержащая цемент, молотый компонент, заполнитель, пластифицирующую добавку и воду затворения, в качестве последней содержит имеющий минерализацию 20÷105 г/л рассол, преимущественно хлоридов натрия, с температурой, обеспечивающей температуру закладочной смеси не ниже +15°С, в качестве молотого компонента - молотую цеолитовую породу, в качестве цемента - портландцемент или молотый портландцементный клинкер, при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:This goal is achieved by the fact that the filling mixture containing cement, ground component, aggregate, plasticizing additive and mixing water, as the last one contains brine having mineralization of 20 ÷ 105 g / l, mainly sodium chloride, with a temperature ensuring the temperature of the filling mixture not lower than + 15 ° С, as a ground component - ground zeolite rock, as cement - Portland cement or ground Portland cement clinker, in the following ratio of components of the composition, wt.%:
Причем указанные цеолитовая порода и молотый портландцементный клинкер характеризуются остатком на сите №008 2-10%.Moreover, the indicated zeolite rock and ground Portland cement clinker are characterized by a residue of 2-10% on sieve No. 008.
А рассол может быть представлен композицией природного рассола и воды или галогенных пород и воды.A brine can be represented by a composition of natural brine and water or halogen rocks and water.
Пластифицирующая добавка может быть представлена лигносульфонатом техническим, добавками «Лигнопан Б-1», «Лигнопан Б-2».The plasticizing additive can be represented by technical lignosulfonate, additives Lignopan B-1, Lignopan B-2.
Наиболее характерное содержание основных катионов и анионов в природном рассоле метегеро-ичерского водоносного комплекса, г/л: Са+2 - 1,5-1,8; Mg+2 - 0,70-0,89; (Na++K+) - 37,00-39,16; Cl- - 57,20-59,20; SO4 -2 - 4,68-5,26; HCO3 - - 0,084-0,22. Природная минерализация рассолов изменяется от 85 до 105 г/л. Температура подземного рассола в естественной среде подземного водоносного комплекса варьирует от минус 0,5 до минус 1,7°С.The most characteristic content of the main cations and anions in the natural brine of the meteoric and aquiferous complex, g / l: Ca +2 - 1.5-1.8; Mg + 2 - 0.70-0.89; (Na + + K + ) - 37.00-39.16; Cl - - 57.20-59.20; SO 4 -2 - 4.68-5.26; HCO 3 - - 0.084-0.22. The natural mineralization of brines varies from 85 to 105 g / l. The temperature of the underground brine in the natural environment of the underground aquifer complex varies from minus 0.5 to minus 1.7 ° C.
Мощность пластов галогенных пород во вмещающих породах ряда кимберлитовых трубок ~200 м. Галогенные породы представлены природной каменной солью NaCl на 94-98%.The thickness of halogen rock strata in the host rocks of a number of kimberlite pipes is ~ 200 m. Halogen rocks are represented by natural rock salt NaCl at 94-98%.
Цеолитовые породы месторождения «Хонгуруу» состоят на 75-95% из клиноптилолита и 5-25% кварца, полевых шпатов, обломков кремнистых пород, вулканического стекла, биотита, глинистых и прочих пород. Химический состав цеолитовых пород месторождения «Хонгуруу» включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 66-68; Fe2O3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K2O+Na2O - 3-4. Содержание растворимого глинозема - 7-10%, а растворимого кремнезема - 2-3%.The zeolite rocks of the Honguruu deposit consist of 75-95% of clinoptilolite and 5-25% of quartz, feldspars, fragments of siliceous rocks, volcanic glass, biotite, clay and other rocks. The chemical composition of the zeolite rocks of the Honguruu deposit includes the following oxides, wt.%: SiO 2 - 66-68; Fe 2 O 3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K 2 O + Na 2 O - 3-4. The content of soluble alumina is 7-10%, and soluble silica is 2-3%.
В условиях высокой стоимости портландцемента более предпочтительными в использовании являются закладочные смеси на основе местных цеолитовых пород, существенно сокращающие потребление дорогостоящего портландцемента или его молотого клинкера на закладочные работы. Кроме того, цеолитовые породы обеспечивают закладочным массивам коррозионную стойкость по отношению к таким агрессивным средам, как природные рассолы (минерализация от 75 до 105 г/л) или галогенным и соленасыщенным вмещающим породам.In conditions of high cost of Portland cement, filling mixtures based on local zeolite rocks are more preferable to use, significantly reducing the consumption of expensive Portland cement or its ground clinker for laying operations. In addition, zeolite rocks provide stowage massifs with corrosion resistance to aggressive media such as natural brines (mineralization from 75 to 105 g / l) or halogen and saline host rocks.
Были проведены эксперименты, и выяснено, что при использовании для затворения закладочных смесей не воды, а рассола с минерализацией от 20 до 105 г/л существенно улучшаются свойства закладочных смесей: достигается высокая подвижность и растекаемость закладочных смесей без потери качества закладочных смесей (снижения прочности и увеличения усадки). Кроме того, под действием рассолов активизируются свойства цеолитовых пород. Размещение рассолов, являющихся сильнейшими электролитами, в поровом пространстве цеолитовых пород способствует образованию связей с цементом не только поверхностным слоем частиц цеолита, но и внутренним. В закладочной смеси активизированные цеолитовые породы интенсивно взаимодействуют с цементом, а также хлористыми солями, содержащимися в рассолах, что сопровождается набором требуемой прочности. При этом образуется устойчивая кристаллическая решетка, обуславливающая уменьшение усадки закладочного массива. Затвердевший массив не индифферентен по отношению к агрессивным природным рассолам и галогенным или соленасыщенным вмещающим породам, а позитивно взаимодействует с ними. За счет эпитаксии кристаллических новообразований цеолито-рассолосодержащей закладки с вмещающими галогенными и соленасыщенными породами формируется плотная контактная зона «закладка - породы», что минимизирует вертикальные смещения закладочного массива, как единого элемента, состоящего из совокупности сформированных закладочных массивов.Experiments were carried out, and it was found that when filling with filling mixtures not water but brine with a salinity of 20 to 105 g / l was used, the properties of filling mixtures were significantly improved: high mobility and spreadability of filling mixtures without loss of quality of filling mixtures (reducing the strength and increase shrinkage). In addition, under the action of brines, the properties of zeolite rocks are activated. The placement of brines, which are the strongest electrolytes, in the pore space of zeolite rocks promotes the formation of bonds with cement not only the surface layer of zeolite particles, but also the inner one. In the filling mixture, activated zeolite rocks intensively interact with cement, as well as with chloride salts contained in brines, which is accompanied by a set of required strength. In this case, a stable crystal lattice is formed, which causes a decrease in the shrinkage of the filling mass. The hardened massif is not indifferent to aggressive natural brines and halogen or salt-saturated host rocks, but interacts positively with them. Due to the epitaxy of crystalline neoplasms of a zeolite-brine-containing bookmark with enclosing halogen and salt-saturated rocks, a dense “bookmark-rock” contact zone is formed, which minimizes the vertical displacements of the bookmark array as a single element consisting of a set of formed bookmark arrays.
Очевиден и дополнительный эффект от использования нового технического решения, обусловленный снижением затрат на природоохранные мероприятия, связанные с необходимостью защиты природы от пагубного воздействия попутно извлекаемых из недр природных рассолов и вмещающих галогенных пород, поскольку последние частично захороняются в выработанном пространстве рудников в составе закладки.The additional effect of the use of the new technical solution is also obvious, due to the reduction of environmental protection costs associated with the need to protect nature from the harmful effects of natural brines and host halogen rocks simultaneously extracted from the bowels, since the latter are partially buried in the mined space of the mines as part of the bookmark.
Температура подаваемого рассола должна обеспечивать температуру готовой закладочной смеси не ниже +15°С. Данное требование обусловлено следующими факторами. Температура горного массива на коренных алмазных месторождениях Якутии варьирует по глубине от минус 2°С до +2°С. Температура подземного рассола в естественной среде подземного водоносного комплекса варьирует от минус 0,5 до минус 1,7°С. Температура заполнителей в зимнее время может опускаться до минус 30°С. Рассол перед применением следует подогревать, т.к. при снижении температуры закладочных смесей ниже +15°С саморазогрева закладочной смеси в выработанном пространстве недостаточно для достижения требуемой нормативной прочности закладочного массива. В частности, многочисленными теплотехническими расчетами и опытом работы алмазодобывающих рудников Якутии доказано, что при начальной температуре твердеющих смесей ниже +15°С надлежит увеличивать расход дорогостоящих тепловыделяющих компонентов (портландцемента или его молотого клинкера) в составах закладочных смесей в зависимости от фактической температуры последних и планируемых сроков обнажения формируемых закладочных массивов (таблица 1), что экономически нецелесообразно, т.к. стоимость тепловыделяющих компонентов составляет 60-85% стоимости закладочных смесей.The temperature of the supplied brine should ensure the temperature of the finished filling mixture is not lower than + 15 ° C. This requirement is due to the following factors. The temperature of the massif in the primary diamond deposits of Yakutia varies in depth from minus 2 ° C to + 2 ° C. The temperature of the underground brine in the natural environment of the underground aquifer complex varies from minus 0.5 to minus 1.7 ° C. The temperature of the aggregates in winter can drop to minus 30 ° C. Before use, the brine should be heated. when the temperature of the filling mixtures drops below + 15 ° С, self-heating of the filling mixture in the worked out space is not enough to achieve the required standard strength of the filling mass. In particular, it has been proved by numerous thermotechnical calculations and the experience of Yakutia diamond mining mines that, at an initial temperature of hardening mixtures below + 15 ° C, it is necessary to increase the consumption of expensive heat-generating components (Portland cement or its ground clinker) in the composition of filling mixtures depending on the actual temperature of the last and planned the timing of exposure of the formed filling arrays (table 1), which is not economically feasible, because the cost of fuel components is 60-85% of the cost of filling mixtures.
Молотая цеолитовая порода и молотый портландцементный клинкер характеризуются остатком на сите №008 2-10%, т.к. более грубый помол сопровождается потерей прочности закладки на их основе (см. таблица 2, составы №9 - молотые цеолитовые породы с остатком на сите 15% и №10 - молотый портландцементный клинкер с остатком на сите 15% в сопоставлении с составом №6 с остатком на сите №008 - 10%). Более тонкий помол цеолитовых пород или молотого портландцементного клинкера (1% остатка на сите №008) сопровождается повышением потребности закладочной смеси в рассоле для достижения требуемой подвижности, снижением растекаемости и прочности закладки (см. таблицу 2, состав №8 - молотый цеолит с остатком на сите №008 - 1%, состав №7 - молотый портландцементный клинкер с остатком на сите №008 - 1% и состав №16 с остатком на сите №008 - 2%).Ground zeolite rock and ground Portland cement clinker are characterized by a residual on sieve No. 008 of 2-10%, because coarser grinding is accompanied by a loss of strength of the bookmark on their basis (see table 2, compositions No. 9 - ground zeolite rocks with a sieve residue of 15% and No. 10 - ground Portland cement clinker with a sieve residue of 15% in comparison with composition No. 6 with the residue on sieve No. 008 - 10%). Finer grinding of zeolite rocks or ground Portland cement clinker (1% residue on sieve No. 008) is accompanied by an increase in the need for the filling mixture in brine to achieve the required mobility, a decrease in the spreadability and strength of the bookmark (see table 2, composition No. 8 - ground zeolite with a residue of sieve No. 008 - 1%, composition No. 7 - ground Portland cement clinker with a residue on sieve No. 008 - 1% and composition No. 16 with a residue on sieve No. 008 - 2%).
Рассол может быть представлен композицией природного рассола и воды или галогенных пород и воды. В таблице 2 составы №11 и №12 приготовлены на рассолах минерализацией 105 г/л с использованием соответственно природного рассола и галогенных пород, являющихся вмещающими породами ряда кимберлитовых трубок. Свойства получаемых закладочных смесей идентичны.The brine may be represented by a composition of natural brine and water, or halogen rocks and water. In table 2, compositions No. 11 and No. 12 were prepared on brines with a mineralization of 105 g / l using, respectively, natural brine and halogen rocks, which are host rocks of a number of kimberlite pipes. The properties of the resulting filling mixtures are identical.
Верхний предел минерализации рассола, используемого при производстве составов закладочных смесей, ограничивается 105 г/л. При превышении данного предела наблюдается потеря подвижности закладочных смесей в течение 0,5 часа, что недопустимо по условиям обеспечения транспортабельных свойств закладочных смесей и минимизации недозакладки (см. состав №27, таблица 2).The upper limit of the salinity of the brine used in the production of filling mixtures is limited to 105 g / l. If this limit is exceeded, there is a loss of mobility of the filling mixtures for 0.5 hours, which is unacceptable under the conditions of ensuring the transportable properties of filling mixtures and minimizing underfilling (see composition No. 27, table 2).
Нижний предел минерализации применяемого рассола ограничивается 20 г/л, поскольку снижение данного предела негативно отражается на прочности закладки и увеличивает усадку, см. составы №14 (минерализация 10 г/л) и №13 (минерализация 20 г/л).The lower limit of mineralization of the used brine is limited to 20 g / l, since a decrease in this limit negatively affects the strength of the bookmark and increases shrinkage, see compositions No. 14 (mineralization 10 g / l) and No. 13 (mineralization 20 g / l).
При превышении заявляемого содержания рассола в закладочной смеси (26,96%) увеличивается усадка, и снижается прочность закладки (см. таблицу 2, состав №15 - расход рассола 27,36% в сравнении с составом №5 - расход рассола 26,96%). Нижний предел содержания рассола (14,9%, см. состав №24) ограничивается по условию неудовлетворительной подвижности и растекаемости закладочной смеси (13,5%, см. состав №25).If the claimed brine content in the filling mixture is exceeded (26.96%), the shrinkage increases and the strength of the bookmark decreases (see table 2, composition No. 15 — brine consumption 27.36% in comparison with composition No. 5 — brine consumption 26.96% ) The lower limit of the brine content (14.9%, see composition No. 24) is limited by the condition of poor mobility and spreadability of the filling mixture (13.5%, see composition No. 25).
Верхнее количество портландцемента или его молотого клинкера (13,68%) ограничивается достижением максимальной требуемой прочности закладки (10,1 МПа) на основе худшего по качеству заполнителя - мелкозернистого песка (состав 6). Такая прочность обычно требуется в наиболее ответственной части закладочных массивов сопряжениях разрезных штреков с очистными заходками. Нижнее содержание цемента в заявляемой смеси - 1,4% (см. таблицу 2, состав №18) ограничивается по условию получения минимально допустимой прочности закладки в массивах, не обнажаемых очистными заходками - 0,2 МПа. Такая прочность обычно требуется при формировании закладочных массивов, не обнажаемых горными выработками.The upper amount of Portland cement or its ground clinker (13.68%) is limited by achieving the maximum required bookmark strength (10.1 MPa) based on the worst quality aggregate - fine sand (composition 6). Such strength is usually required in the most critical part of the stowage arrays of the mates of split drifts with treatment openings. The lower cement content in the inventive mixture is 1.4% (see table 2, composition No. 18) is limited by the condition of obtaining the minimum acceptable bookmark strength in arrays not exposed by treatment openings - 0.2 MPa. Such strength is usually required when forming stowage arrays that are not exposed by mine workings.
Верхний предел в заявляемом составе молотых цеолитовых пород (10,40%) ограничивается по условию увеличения потребности в рассоле для достижения требуемых реологических параметров и, как следствие - незначительным снижением, а не повышением прочности закладки при увеличении содержания цеолитовых пород (см. таблицу 2, состав №16 - положительный состав в сравнении с составом №17). Причина в том, что чистые молотые цеолитовые породы самостоятельной вяжущей способностью не обладают. Нижний предел молотых цеолитовых пород (0,21%, состав 18) принимается по условию обеспечения коррозионной стойкости закладочных смесей по отношению к агрессивным средам - природным рассолам и галогенным породам. Коэффициент коррозионной стойкости - отношение прочности образцов закладки в возрасте 6 месяцев при хранении в проточном рассоле (например, рассоле метегеро-ичерского водоносного горизонта) к прочности образцов закладки в возрасте 6 месяцев при хранении в питьевой воде. Значительным объемом экспериментальных исследований [2] доказано, что коэффициент коррозионной стойкости составов закладочных смесей, включающих цеолитовые породы не менее 15% от массы портландцемента или молотого портландцементного клинкера, в смеси составляет 0,81; коэффициент коррозионной стойкости составов, включающих цеолитовые породы не менее 30% от массы портландцемента или молотого портландцементного клинкера, составляет 1,11. А коэффициент коррозионной стойкости закладки на портландцементе и без молотых цеолитовых пород ниже, чем у заявляемых составов - 0,73. Молотые цеолитовые породы связывают в нерастворимые соединения растворимый свободный оксид кальция, образующийся при твердении портландцемента. Минимальное количество вяжущего в смеси - 1,4%, следовательно, минимально допустимое содержание цеолитовых пород в закладочной смеси - 0,21%. Данный состав (№18, таблица 2) удовлетворяет другим требованиям, предъявляемым к закладочным смесям - заданным реологическим и прочностным параметрам и коррозионной стойкости.The upper limit in the inventive composition of ground zeolite rocks (10.40%) is limited by the condition of increasing the need for brine to achieve the required rheological parameters and, as a result, by a slight decrease, and not an increase in the strength of the bookmark with an increase in the content of zeolite rocks (see table 2, composition No. 16 - a positive composition in comparison with composition No. 17). The reason is that pure ground zeolite rocks do not have an independent adhesive capacity. The lower limit of ground zeolite rocks (0.21%, composition 18) is taken under the condition of ensuring the corrosion resistance of filling mixtures with respect to aggressive environments - natural brines and halogen rocks. Corrosion resistance coefficient - the ratio of the strength of the bookmark samples at the age of 6 months when stored in flowing brine (for example, the brine of the meteher-icer aquifer) to the strength of the bookmark samples at the age of 6 months when stored in drinking water. A significant amount of experimental research [2] proved that the coefficient of corrosion resistance of the compositions of filling mixtures, including zeolite rocks of at least 15% by weight of Portland cement or ground Portland cement clinker, in the mixture is 0.81; the corrosion resistance coefficient of compositions comprising zeolite rocks of at least 30% by weight of Portland cement or ground Portland cement clinker is 1.11. And the coefficient of corrosion resistance of the bookmark on Portland cement and without ground zeolite rocks is lower than that of the claimed compositions is 0.73. Ground zeolite rocks bind soluble free calcium oxide formed during hardening of Portland cement into insoluble compounds. The minimum amount of binder in the mixture is 1.4%, therefore, the minimum permissible content of zeolite rocks in the filling mixture is 0.21%. This composition (No. 18, table 2) satisfies other requirements for filling mixtures - given rheological and strength parameters and corrosion resistance.
При дозе пластифицирующей добавки в составе закладочной смеси более 0,3% (состав №23, таблица 2) снижается прочность закладки по сравнению с содержанием пластифицирующей добавки в заявляемом пределе (см. таблицу 2, состав №22). При дозе пластифицирующей добавки в составе закладочной смеси менее 0,01% (см. таблицу 2, состав №19) увеличивается потребление рассола и снижается прочность закладки по сравнению с содержанием пластификатора в смеси в заявляемом пределе (см. таблицу 2, состав №18). При этом в качестве пластификатора могут использоваться: лигносульфонат технический (ЛСТ) - состав №4, Лигнопан Б-1 - состав №2, Лигнопан Б-2 - состав №3. Проведенные исследования показывают, что в качестве пластифицирующей добавки возможно применение и суперпластификаторов типа "С-3". Однако влияние суперпластификаторов типа "С-3" на свойства закладочных смесей идентично вышеперечисленным добавкам, а их стоимость в настоящее время выше. Отмеченное не позволяет рекомендовать суперпластификаторы к применению в существующих экономических условиях, их применение не является рентабельным.When the dose of plasticizing additive in the composition of the filling mixture is more than 0.3% (composition No. 23, table 2), the strength of the bookmark is reduced in comparison with the content of the plasticizing additive in the claimed limit (see table 2, composition No. 22). When the dose of plasticizing additive in the composition of the filling mixture is less than 0.01% (see table 2, composition No. 19), the consumption of brine increases and the strength of the bookmark decreases compared to the content of plasticizer in the mixture in the claimed limit (see table 2, composition No. 18) . In this case, the following can be used as a plasticizer: technical lignosulfonate (LST) - composition No. 4, Lignopan B-1 - composition No. 2, Lignopan B-2 - composition No. 3. Studies have shown that as a plasticizing additive, it is possible to use "S-3" type superplasticizers. However, the effect of "S-3" type superplasticizers on the properties of filling mixtures is identical to the above additives, and their cost is currently higher. The above does not allow us to recommend superplasticizers for use in the existing economic conditions, their use is not cost-effective.
Примеры приготовления закладочных смесей.Examples of the preparation of filling mixtures.
При получении закладочных смесей могут быть использованы различные заполнители, например: мелкозернистый песок месторождения «Прикарьерное», измельченные диабазовые породы и измельченные породы вскрыши. Фракционный состав заполнителей (мм), использованных в приведенных в таблице 2 закладочных смесях, мас.%:When receiving filling mixtures, various aggregates can be used, for example: fine-grained sand of the Prikaryernoye deposit, crushed diabase rocks and crushed overburden rocks. Fractional composition of aggregates (mm) used in the filling mixtures shown in table 2, wt.%:
а) мелкозернистый песок, мас.%: (более 10) - 1,3; (5-10) - 1,0; (2,5-5) - 1,0; (1,25-2,5) - 0,5; (0,63-1,25) - 0,7; (0,315-0,63) - 9,5; (0,14-0,315) - 43,0; (менее 0,14) - 43,0;a) fine-grained sand, wt.%: (more than 10) - 1.3; (5-10) - 1.0; (2.5-5) - 1.0; (1.25-2.5) - 0.5; (0.63-1.25) - 0.7; (0.315-0.63) - 9.5; (0.14-0.315) - 43.0; (less than 0.14) - 43.0;
б) измельченные диабазовые породы, мас.%: (более 10) - 5,0; (5-10) - 30,0; (2,5-5) - 7,7; (1,25-2,5) - 5,3; (0,63-1,25) - 5,0; (0,315-0,63) - 6; (0,14-0,315) - 10,6; (0,08- 0,14) - 9,0; (менее 0,08) - 21,4;b) crushed diabase rocks, wt.%: (more than 10) - 5.0; (5-10) - 30.0; (2.5-5) - 7.7; (1.25-2.5) - 5.3; (0.63-1.25) - 5.0; (0.315-0.63) - 6; (0.14-0.315) - 10.6; (0.08-0.14) - 9.0; (less than 0.08) 21.4;
в) породы вскрыши, представленные известняками, доломитами, мергелем, алевролитом и переходными разностями между ними, измельченные и обогащенные по прочности, мас.%: (более 10) - 5,0; (5-10) - 10,0; (2,5-5) - 30,0; (0,14-2,5) - 35,0; (менее 0,14) - 20,0.c) overburden rocks represented by limestones, dolomites, marl, siltstone and transitional differences between them, crushed and enriched in strength, wt.%: (more than 10) - 5.0; (5-10) - 10.0; (2.5-5) - 30.0; (0.14-2.5) - 35.0; (less than 0.14) - 20.0.
Качество заполнителя существенно влияет на прочность закладки. В ряду позитивного влияния на прочность закладки заполнители позиционируются следующим образом: измельченные диабазовые породы; измельченные и обогащенные по прочности породы вскрыши; мелкозернистый песок месторождения «Прикарьерное». Однако по сложности подготовки и соответственно стоимости данные заполнители позиционируются тем же образом, что предопределяет возможность использования при производстве закладочных смесей все перечисленные заполнители. Заявляемый диапазон введения ингредиентов закладочной смеси позволяют получить требуемые реологические и прочностные характеристики на любом заполнителе.The quality of the aggregate significantly affects the strength of the bookmark. Among the positive effects on bookmark strength, aggregates are positioned as follows: crushed diabase rocks; overburden crushed and enriched in strength; fine-grained sand of the Prikaryernoye field. However, according to the complexity of the preparation and, accordingly, the cost, these aggregates are positioned in the same way that determines the possibility of using all of the listed aggregates in the production of filling mixtures. The claimed range of introduction of the ingredients of the filling mixture allows to obtain the required rheological and strength characteristics on any aggregate.
1. Цеолитсодержащие закладочные смеси на основе мелкозернистого песка.1. Zeolite-containing filling mixtures based on fine-grained sand.
Дробленые цеолитовые породы и портландцементный клинкер дозируют в заданном соотношении дозаторами непрерывного действия и направляют на совместный помол по сухому способу в шаровую мельницу. Помол ингредиентов производится до тонкости помола, характеризуемой остатком на сите №008 - 2-10%. Готовый молотый материал направляется в силоса для промежуточного хранения. В процессе производства закладочных смесей в первый смеситель непрерывного действия подается мелкозернистый песок, природный рассол и вода. Естественная температура природного рассола - от минус 0,5 до минус 1,7°С. Температура природного рассола и воды должна обеспечивать температуру закладочной смеси на выходе из смесителя не менее +15 градусов. С целью получения заданной температуры смеси в зимнее время рассол (смесь природного рассола и воды) подогревают до температуры +80…+95 градусов (с целью увеличения собственной температуры и растепления мерзлого песка). Далее песок с рассолом направляют во второй смеситель непрерывного действия, в который дозируют молотые цеолитовые породы, молотый портландцементный клинкер из расходного бункера и раствор пластифицирующей добавки (лигносульфоната технического ТУ 2455-002-00281039-00). В процессе производства закладочной смеси обеспечиваются заданные свойства: подвижность и растекаемость (на приборе Суттарда - 19…22 см). При недостаточной растекаемости и подвижности смеси во второй смеситель добавляют воду. Минерализация рассола, подаваемого в состав закладочной смеси, - 20-105 г/л. Готовая закладочная смесь самотеком подается по трубопроводу в выработанное пространство, где свободным растеканием повторяет контуры выработанного рудного тела. Данные по физико-механическим показателям закладочных смесей на основе мелкозернистого песка приведены в таблице 2, составы 1-17. При этом сформированный в выработанном пространстве закладочный массив полностью повторяет контуры рудного тела, обеспечивает плотный контакт "закладочный массив - соленасыщенные породы", коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам, что минимизирует или полностью исключает работы по ликвидации недозакладки.Crushed zeolite rocks and Portland cement clinker are dosed in a predetermined ratio by continuous dispensers and sent to a joint grinding by dry method in a ball mill. The grinding of ingredients is carried out to a fineness of grinding, characterized by the residue on sieve No. 008 - 2-10%. Finished ground material is sent to the silo for intermediate storage. In the manufacturing process of filling mixtures, fine-grained sand, natural brine and water are fed into the first continuous mixer. The natural temperature of natural brine is from minus 0.5 to minus 1.7 ° C. The temperature of natural brine and water should provide the temperature of the filling mixture at the outlet of the mixer at least +15 degrees. In order to obtain the set temperature of the mixture in winter, the brine (a mixture of natural brine and water) is heated to a temperature of + 80 ... + 95 degrees (in order to increase its own temperature and thaw the frozen sand). Next, sand and brine are sent to a second continuous mixer, into which ground zeolite rocks, ground Portland cement clinker from a feed hopper and a solution of plasticizing additive (technical lignosulfonate TU 2455-002-00281039-00) are dosed. In the production process of the filling mixture, the desired properties are provided: mobility and spreadability (on the Suttard device - 19 ... 22 cm). With insufficient flowability and mobility of the mixture, water is added to the second mixer. The mineralization of the brine supplied to the filling mixture is 20-105 g / l. The finished filling mixture is fed by gravity through the pipeline into the mined-out space, where, by free spreading, it repeats the contours of the mined ore body. Data on the physico-mechanical properties of filling mixtures based on fine sand are given in table 2, compositions 1-17. At the same time, the filling mass formed in the mined space completely repeats the contours of the ore body, provides tight contact between the filling mass and saline rocks, corrosion resistance to soluble halogen host rocks and local underground saline waters, which minimizes or completely eliminates the work to eliminate underfilling.
2. Закладочные смеси, приготовленные по «мельничной» технологии на основе дробленых пород.2. Stowing mixtures prepared by the "mill" technology based on crushed rocks.
Молотые цеолитовые породы дозаторами непрерывного действия направляют на помол по сухому способу в шаровую мельницу. Помол производится до тонкости, характеризуемой остатком на сите №008 2-10%. Далее материал поступает в рудную мельницу, осуществляющую помол материалов по мокрому способу, куда одновременно дозируют: портландцемент М 400, дробленые скальные породы, пластифицирующую добавку в сухом состоянии, а также дробленые галогенные породы в количестве, обеспечивающем минерализацию рассола от 20 до 105 г/л. Процесс измельчения ингредиентов закладочной смеси в рудной шаровой мельнице по мокрому способу сопровождается увеличением температуры закладочной смеси под воздействием энергии разрушения материалов и трения ингредиентов в измельчительном агрегате. Как свидетельствует опыт работы подземного рудника «Айхал», при производстве закладочных смесей по «мельничной» технологии на выходе из рудной мельницы температура закладочной смеси составляет +15…+25°С. Измельчение в рудной мельнице производится до тонкости помола, характеризуемой остатком на сите №008 не более 75%, при этом галогенные породы растворяются полностью в воде. Состав закладочной смеси обеспечивает ее подвижность и растекаемость 19-21 см. Готовая закладочная смесь самотеком подается по трубопроводу в выработанное пространство, где свободным растеканием обеспечивает полноту заполнения выработки. Данные по физико-механическим показателям закладочной смеси, приготовленной по «мельничной» технологии, приведены в таблице 2, составы 18-23. При этом сформированный закладочный массив повторяет контуры рудного тела, обеспечивает плотный контакт "закладочный массив - соленасыщенные породы" и коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам, что минимизирует или полностью исключает работы по ликвидации недозакладки.Ground zeolite rocks are dispensed by continuous batchers for dry grinding in a ball mill. Grinding is done to a fineness characterized by a residue on sieve No. 008 of 2-10%. Further, the material enters the ore mill, grinding materials using the wet method, where they are dosed at the same time: Portland cement M 400, crushed rock, a plasticizing additive in a dry state, and crushed halogen rocks in an amount providing brine mineralization from 20 to 105 g / l . The process of grinding the ingredients of the filling mixture in an ore ball mill by the wet method is accompanied by an increase in the temperature of the filling mixture under the influence of the energy of destruction of materials and friction of the ingredients in the grinding unit. According to the experience of the Aikhal underground mine, in the production of filling mixtures according to the "mill" technology, the temperature of the filling mixture at the outlet of the ore mill is + 15 ... + 25 ° С. Grinding in an ore mill is carried out to a fineness of grinding, characterized by a residue on sieve No. 008 of not more than 75%, while halogen rocks are completely dissolved in water. The composition of the filling mixture ensures its mobility and spreadability of 19-21 cm. The finished filling mixture by gravity is fed through the pipeline into the worked out space, where free flowing ensures the completeness of filling the output. Data on the physico-mechanical properties of the filling mixture prepared by the "mill" technology are shown in table 2, compositions 18-23. At the same time, the formed filling massif repeats the contours of the ore body, provides tight contact between the filling massif - saturated rocks and corrosion resistance with respect to soluble halogen containing rocks and local underground saline waters, which minimizes or completely eliminates the work to eliminate underfill.
3. Производство закладочных смесей с заполнителем на основе измельченных и обогащенных по прочности пород вскрыши карбонатного состава.3. Production of filling mixtures with aggregate based on crushed and enriched in strength rocks overburden of carbonate composition.
Породы вскрыши, складированные в отвалах ряда алмазодобывающих предприятий, представлены известняками, доломитами, алевролитами, мергелями и их переходными разностями. Неоднородные породы вскрыши направляют в бесшаровую мельницу, где они самоизмельчаются по мокрому способу в рассоле с минерализацией от 20 до 105 г/л. Рассол может состоять из природного рассола подземного водоносного комплекса и воды или растворенных в воде галогенных пород. Количество рассола должно обеспечивать соотношение Ж:Т, требуемое для бесперебойной работы мельницы самоизмельчения. Измельченный продукт направляется в аппарат частичного обезвоживания и далее направляется в смеситель, где смешивается с предварительно измельченными по сухому способу молотыми цеолитовыми породами, пластифицирующей добавкой, портландцементом. Из смесителя непрерывного действия готовая закладочная смесь, которая характеризуется заданной подвижностью и растекаемостью, по трубопроводу самотеком направляется в выработанное пространство, где свободно растекается с повторением контуров рудного тела. При затвердевании сформированный закладочный массив набирает требуемую прочность (предел прочности при одноосном сжатии) от 0,2 до 8 МПа, в т.ч. к моменту обнажения горными выработками в бортах - не менее 0,7 МПа, а в кровле смежных по высоте заходок - от 2 до 8 МПа в зависимости от пролета обнажения и толщины несущего слоя. При этом сформированный закладочный массив повторяет контуры рудного тела, обеспечивает плотный контакт «закладочный массив - соленасыщенные породы» и коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам. В целом отмеченные позитивные факторы способствуют повышению интенсивности горных работ, поскольку исключается необходимость борьбы с недозакладкой выработанного пространства. Данные по физико-механическим показателям закладочных смесей с заполнителем на основе измельченных и обогащенных по прочности пород вскрыши карбонатного состава приведены в таблице 2, составы 24-27.Overburden rocks stored in the dumps of a number of diamond mining enterprises are represented by limestones, dolomites, siltstones, marls and their transitional differences. Non-uniform overburden rocks are sent to a ballless mill, where they are self-grinded by wet method in brine with a salinity of 20 to 105 g / l. The brine may consist of a natural brine of an underground aquifer complex and water or halogen rocks dissolved in water. The amount of brine should provide the ratio W: T required for the smooth operation of the self-grinding mill. The crushed product is sent to a partial dehydration apparatus and then sent to a mixer, where it is mixed with pre-crushed by dry method ground zeolite rocks, a plasticizing additive, Portland cement. From the continuous mixer, the finished filling mixture, which is characterized by a given mobility and spreadability, is directed by gravity into the worked-out space through the pipeline, where it flows freely with the repetition of the contours of the ore body. During solidification, the formed backfill array gains the required strength (ultimate strength under uniaxial compression) from 0.2 to 8 MPa, incl. at the time of exposure of the mine workings in the sides - not less than 0.7 MPa, and in the roof of the entrances adjacent in height - from 2 to 8 MPa, depending on the exposure span and the thickness of the bearing layer. At the same time, the formed stowage massif repeats the contours of the ore body, provides a tight contact "stowage massif - saturated rocks" and corrosion resistance in relation to soluble halogen host rocks and local underground saline waters. In general, the noted positive factors contribute to an increase in the intensity of mining operations, since the need to combat under-laying of the worked out space is eliminated. Data on the physical and mechanical properties of filling mixtures with aggregate based on crushed and enriched by strength rocks overburden of carbonate composition are given in table 2, compositions 24-27.
Пример конкретной реализации №1. Температура природных рассолов метегеро-ичерского водоносного комплекса - минус 1,7°С. Температура мерзлого мелкозернистого песка в зимнее время - минус 30°С. С целью получения температуры готовой закладочной смеси не менее +15°С, подаваемый в технологию производства закладочных смесей рассол (смесь природного рассола и воды) подогревается в специальной емкости до температуры +80°С. Температура подогрева определена проектными решениями и подтверждена опытом производства закладочных смесей на руднике «Интернациональный», что зафиксировано в РТП [1]. Количество поступающего в производство закладочной смеси рассола регулируется электрическими задвижками и расходомерами. В первый валковый смеситель дозаторами непрерывного действия подается мелкозернистый песок. Одновременно в этот же смеситель из специальной емкости по трубопроводу, оснащенному расходомером, подается рассол, состоящий из природного рассола метегеро-ичерского подземного водоносного комплекса и воды, в соотношении 50:50. Мерзлый песок дозируется в валковый смеситель дозаторами непрерывного действия. Смесь песка и рассола из первого валкового смесителя направляется во второй гравитационный смеситель непрерывного действия, где смешивается с молотым портландцементным клинкером, молотыми цеолитовыми породами и раствором пластифицирующей добавки (лигносульфоната технического ТУ 2455-002-00281039-00). Химический состав цеолитовых пород включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 66-68; Fe2O3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K2O+Na2O - 3-4. Тонина помола молотого портландцементного клинкера и молотых цеолитовых пород характеризуется остатком на сите №008 - 8%. Количество подаваемых материалов регулируется с помощью дозаторов непрерывного действия и выдерживается в расчете на часовую производительность закладочного комплекса 80 м3/ч. При недостаточной подвижности и растекаемости готовой закладочной смеси во второй смеситель добавляется дополнительно незначительное количество воды. При этом минерализация рассола, содержащегося в закладочной смеси, составляет 50 г/л. Готовая закладочная смесь включает, мас.%:An example of a specific implementation No. 1. The temperature of the natural brines of the Meteger-Icher aquifer is minus 1.7 ° C. The temperature of frozen fine-grained sand in winter is minus 30 ° C. In order to obtain the temperature of the finished filling mixture not less than + 15 ° С, the brine (mixture of natural brine and water) supplied to the production technology of filling mixtures is heated in a special container to a temperature of + 80 ° С. The heating temperature is determined by design decisions and confirmed by experience in the production of filling mixtures at the International mine, which is recorded in the RTP [1]. The amount of brine entering the production of the filling mixture is regulated by electric valves and flow meters. Fine sand is fed into the first roller mixer by continuous batchers. At the same time, a brine consisting of a natural brine of the Meteger-Icher underground aquifer and water in a ratio of 50:50 is fed into the same mixer from a special tank through a pipeline equipped with a flow meter. Frozen sand is dosed into the roller mixer by continuous batchers. The mixture of sand and brine from the first roller mixer is sent to the second continuous gravity mixer, where it is mixed with ground Portland cement clinker, ground zeolite rocks and a solution of plasticizing additive (technical lignosulfonate TU 2455-002-00281039-00). The chemical composition of zeolite rocks includes the following oxides, wt.%: SiO 2 - 66-68; Fe 2 O 3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K 2 O + Na 2 O - 3-4. The grinding fineness of ground Portland cement clinker and ground zeolite rocks is characterized by a sieve residue No. 008 of 8%. The quantity of supplied materials is regulated with the help of continuous dispensers and is maintained based on the hourly productivity of the filling complex 80 m 3 / h. With insufficient mobility and spreadability of the finished filling mixture, an additional minor amount of water is added to the second mixer. At the same time, the salinity of the brine contained in the filling mixture is 50 g / l. Ready filling mixture includes, wt.%:
Готовая закладочная смесь (состав №4, таблица 2) подвижностью и растекаемостью 19,5 см по прибору Суттарда, характеризуемая углом растекания 1°42″, самотеком направляется по трубопроводу в выработку с уклоном почвы и кровли 3 градуса, где из нее формируется несущая (высокопрочная) часть закладочного массива, толщиной 2,5 м. Предел прочности при одноосном сжатии закладки через 28 суток - 2,2 МПа. Не менее чем через 6 часов (время затвердевания сформированной несущей части слоя) в выработку подается низкомарочная закладочная смесь, произведенная по аналогичной описанной выше технологии и включающая:The finished filling mixture (composition No. 4, table 2) with a mobility and spreadability of 19.5 cm using a Suttard instrument, characterized by a spreading angle of 1 ° 42 ″, is gravity-guided through the pipeline to the excavation with a slope of the soil and roof of 3 degrees, where the carrier is formed from it ( high strength) part of the filling array, 2.5 m thick. The tensile strength with uniaxial compression of the bookmark after 28 days is 2.2 MPa. Not less than 6 hours later (the solidification time of the formed bearing part of the layer), a low-grade filling mixture produced by the technology similar to that described above and including:
Подачу закладочной смеси (состав №1, таблица 2) подвижностью и растекаемостью 19,0 см по прибору Суттарда осуществляют до полного заполнения выработки. Через сутки производят дополнительную подачу закладочной смеси в выработку до полного заполнения под кровлю выработки. Предел прочности при одноосном сжатии данного состава обеспечивает прочность при обнажении закладочного массива в борту выработки через 28 суток 0,7 МПа, что соответствует нормативным требованиям. При этом сформированный двухслойный закладочный массив повторяет контуры рудного тела, что обеспечивает плотный контакт "закладочный массив - соленасыщенные породы" и коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам, что минимизирует или полностью исключает работы по ликвидации недозакладки.The filing mixture (composition No. 1, table 2) is supplied with mobility and spreadability of 19.0 cm using a Suttard device until the output is completely filled. After a day, an additional feed of the filling mixture into the mine is made until the mine is completely filled under the roof. The tensile strength under uniaxial compression of this composition provides strength when exposing the backfill array on the working side after 28 days, 0.7 MPa, which meets regulatory requirements. At the same time, the formed two-layer filling massif repeats the contours of the ore body, which ensures tight contact between the filling massif and saturated rocks and corrosion resistance to soluble halogen host rocks and local underground saline waters, which minimizes or completely eliminates the work to eliminate underfill.
Пример конкретной реализации №2. В шаровую мельницу производительностью 30 т/час дозаторами непрерывного действия подаются на помол по сухому способу цеолитовые породы. Химический состав цеолитовых пород месторождения «Хонгуруу» включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 66-68; Fe2O3 - 10-12; СаО - 2-4; MgO - 1-2; K2O+Na2O - 3-4. Помол по сухому способу производится до тонины, характеризуемой остатком на сите №008 - 5%. Готовый молотый материал направляется в силоса на промежуточное хранение. В процессе приготовления закладочной смеси в рудную шаровую мельницу, работающую по мокрому способу, в непрерывном режиме дозируются: молотая цеолитовая порода, портландцемент М 400 (помол на цементном заводе), пластифицирующая добавка - Лигнопан Б-2, дробленые диабазовые породы и дробленые галогенные породы (последние являются отходом алмазодобычи) в количестве, мас.%:An example of a specific implementation No. 2. Zeolite rocks are fed to a ball mill with a capacity of 30 t / h by continuous batchers for grinding by dry method. The chemical composition of the zeolite rocks of the Honguruu deposit includes the following oxides, wt.%: SiO 2 - 66-68; Fe 2 O 3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K 2 O + Na 2 O - 3-4. Dry grinding is performed to fineness, characterized by the residue on sieve No. 008 - 5%. Finished ground material is sent to the silo for intermediate storage. In the process of preparing the filling mixture in the wet ball mill, the following are continuously dosed: ground zeolite rock, Portland cement M 400 (grinding at a cement plant), plasticizing additive - Lignopan B-2, crushed diabase rocks and crushed halogen rocks ( the latter is a diamond mining waste) in the amount, wt.%:
При этом рассол с минерализацией 105 г/л состоит из растворенных в воде галогенных вмещающих пород - отхода алмазодобычи. Галогенные породы на 96% состоят из каменной соли NaCl, поэтому каких-либо дополнительных расчетов по обеспечению требуемой минерализации рассола не требуется.At the same time, a brine with a salinity of 105 g / l consists of halogen containing rocks dissolved in water - diamond mining waste. Halogen rocks are 96% composed of rock salt NaCl, therefore, any additional calculations to ensure the required salinity of the brine are not required.
В процессе переработки всех ингредиентов в рудной шаровой мельнице происходит их перемешивание, измельчение и растепление за счет энергии разрушения, поэтому закладочные смеси на выходе имеют температуру даже в зимнее время не ниже +15°С. И дополнительного подогрева отдельно каждой из составляющих закладочных смесей не требуется. Готовая закладочная смесь (состав №20, таблица 2) подвижностью и растекаемостью 20,5 см по прибору Суттарда и углом растекания 1°48″ самотеком направляется по трубопроводу в выработку с уклоном почвы и кровли 4 градуса, где из нее формируется несущая часть (высокопрочная) закладочного массива, толщиной 1,5 м. Предел прочности при одноосном сжатии данного состава, МПа: 28 суток - 4,3. Не менее чем через 6 часов в выработку подается низкомарочная закладочная смесь, включающая:In the process of processing all the ingredients in an ore ball mill, they are mixed, crushed and thawed due to the energy of destruction, therefore, the filling mixtures at the outlet have a temperature even at least + 15 ° С even in winter. And additional heating separately for each of the components of the filling mixtures is not required. The finished filling mixture (composition No. 20, table 2) with a mobility and spreadability of 20.5 cm using a Suttard instrument and a spreading angle of 1 ° 48 ″ is directed by gravity through the pipeline into the excavation with a slope of the soil and roof of 4 degrees, where the bearing part is formed from it (high-strength ) filling array, 1.5 m thick. Strength under uniaxial compression of a given composition, MPa: 28 days - 4.3. At least 6 hours later, a low-grade filling mixture is fed into the mine, including:
Подачу закладочной смеси подвижностью и растекаемостью 21,0 см по прибору Суттарда осуществляют до полного заполнения выработки (состав №21, таблица 2). Через сутки производят дозакладку выработки этим же составом до полного заполнения под кровлю выработки. Предел прочности при одноосном сжатии данного состава обеспечивает прочность при обнажении закладочного массива в борту выработки через 28 суток 0,7 МПа, что соответствует нормативным требованиям. Сформированный в выработанном пространстве закладочный массив (два слоя) полностью повторяет контуры рудного тела, обеспечивает плотный контакт "закладочный массив - соленасыщенные породы" и коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам, что минимизирует или полностью исключает работы по ликвидации недозакладки.The filing of the filling mixture with a mobility and spreadability of 21.0 cm using a Suttard device is carried out until the output is completely filled (composition No. 21, table 2). After a day, the production is re-laid with the same composition until the production is completely filled under the roof. The tensile strength under uniaxial compression of this composition provides strength when exposing the backfill array on the working side after 28 days, 0.7 MPa, which meets regulatory requirements. The filling mass formed in the worked-out space (two layers) completely repeats the contours of the ore body, provides a tight contact between the filling mass and saline rocks and corrosion resistance to soluble halogen host rocks and local underground saline waters, which minimizes or completely eliminates liquidation work underbooking.
Пример конкретной реализации №3. В шаровую мельницу производительностью 30 т/час дозатором непрерывного действия подается на помол по сухому способу цеолитовая порода. Химический состав цеолитовых пород месторождения «Хонгуруу» включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 66-68; Fe2O3 - 10-12; СаО - 2-4; MgO - 1-2; K2O+Na2O - 3-4. Помол по сухому способу производится до тонины, характеризуемой остатком на сите №008 - 10%. Готовый молотый материал подается в силоса на промежуточное хранение.An example of a specific implementation No. 3. In a ball mill with a productivity of 30 t / h, a zeolite rock is fed to the grinding by dry method for continuous grinding. The chemical composition of the zeolite rocks of the Honguruu deposit includes the following oxides, wt.%: SiO 2 - 66-68; Fe 2 O 3 - 10-12; CaO - 2-4; MgO - 1-2; K 2 O + Na 2 O - 3-4. Dry grinding is performed to fineness, characterized by the residue on sieve No. 008 - 10%. Finished ground material is fed into the silo for intermediate storage.
Карбонатные породы вскрыши направляют в бесшаровую мельницу, где они измельчаются по мокрому способу в рассоле минерализацией 105 г/л. Измельченный продукт направляется в аппарат частичного обезвоживания и далее в смеситель, где смешивается с предварительно измельченной по сухому способу цеолитовой породой, раствором пластифицирующей добавки (Лигнопан-Б1), портландцементом. Закладочная смесь включает мас.%:The overburden carbonate rocks are sent to a ballless mill, where they are grinded by wet method in brine with a mineralization of 105 g / l. The crushed product is sent to the partial dehydration apparatus and then to the mixer, where it is mixed with zeolite rock previously mixed by dry method, a solution of plasticizing additive (Lignopan-B1), Portland cement. The filling mixture includes wt.%:
Предел прочности при одноосном сжатии данного состава через 28 суток - 6,2 МПа (состав №24, таблица 2). Подачу закладочной смеси подвижностью и растекаемостью 19,5 см по прибору Суттарда и углом растекания 2°48″ осуществляют до заполнения выработки на высоту 1,0 м (несущая часть слоя). Не менее чем через 6 часов в выработку додается вторая порция закладочной смеси, состава, мас.%:The ultimate strength under uniaxial compression of this composition after 28 days is 6.2 MPa (composition No. 24, table 2). The filing mixture is fed with a mobility and spreadability of 19.5 cm using a Suttard instrument and a spreading angle of 2 ° 48 ″ until the excavation is filled to a height of 1.0 m (the bearing part of the layer). Not less than 6 hours later, the second portion of the filling mixture, composition, wt.%:
Через сутки производят дозакладку выработки до полного заполнения под кровлю выработки. Предел прочности при одноосном сжатии данного состава обеспечивает прочность при обнажении закладочного массива высотой 5 м в борту выработки через 28 суток 0,8 МПа (состав №26, таблица 2), что соответствует нормативным требованиям закладочного массива в его ненесущей части. При этом сформированный двухслойный закладочный массив повторяет контуры рудного тела, обеспечивает плотный контакт "закладочный массив - соленасыщенные породы" и коррозионную стойкость по отношению к растворимым галогенным вмещающим породам и местным подземным минерализованным водам, что минимизирует или полностью исключает работы по ликвидации недозакладки.After a day, the production is re-laid until the production is completely filled under the roof. The tensile strength under uniaxial compression of this composition provides strength when exposing a backfill array with a height of 5 m in the side of the working after 28 days of 0.8 MPa (composition No. 26, table 2), which meets the regulatory requirements of the backfill array in its non-bearing part. At the same time, the formed two-layer filling massif repeats the contours of the ore body, provides tight contact between the "filling massif - saturated rocks" and corrosion resistance to soluble halogen host rocks and local underground saline waters, which minimizes or completely eliminates the work to eliminate underfill.
Источники информации:Information sources:
1. Регламент технологических процессов при ведении закладочных работ на руднике «Интернациональный». - Якутнипроалмаз, 2008.1. The regulation of technological processes when conducting laying operations at the mine "International". - Yakutniproalmaz, 2008.
2. Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. - М.: Горная книга, 2005. - 597 с.2. Montyanova A.N. Formation of backfill arrays during the development of diamond deposits in the permafrost zone. - M.: Mountain Book, 2005 .-- 597 p.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108856/03A RU2396434C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Stowage mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108856/03A RU2396434C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Stowage mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2396434C1 true RU2396434C1 (en) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009108856/03A RU2396434C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Stowage mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2396434C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493123C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-09-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw material mixture for concrete production |
| RU2642750C1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-01-25 | Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) | Method of creating water-resistant filling mass |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1064018A1 (en) * | 1982-07-20 | 1983-12-30 | Ачисайский Ордена Октябрьской Революции Полиметаллический Комбинат | Filling mixture and method of its preparation |
| SU1320459A1 (en) * | 1986-01-22 | 1987-06-30 | Карагандинский политехнический институт | Filling-up composition |
| SU1509553A1 (en) * | 1987-12-21 | 1989-09-23 | Текелийский Свинцово-Цинковый Комбинат Им.50-Летия Октябрьской Революции | Method of filling worked out spaces with haranable mixtures |
| SU1686190A1 (en) * | 1988-07-26 | 1991-10-23 | Предприятие П/Я А-1768 | Stowing mixture |
| RU2100615C1 (en) * | 1995-06-27 | 1997-12-27 | Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности Акционерной компании "Алмазы России-Саха" | Mixture for filling of worked-out space |
| US20020015619A1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-02-07 | Stephens Patrick J. | Method for filling voids with aggregate material |
| RU2247092C1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-02-27 | Цельнер Михаил Ефимович | Concrete mixture and additive "lignopane b-2" for concrete mixture |
| RU2275505C1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-04-27 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Solidifying clinker-free stowing mix |
-
2009
- 2009-03-10 RU RU2009108856/03A patent/RU2396434C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1064018A1 (en) * | 1982-07-20 | 1983-12-30 | Ачисайский Ордена Октябрьской Революции Полиметаллический Комбинат | Filling mixture and method of its preparation |
| SU1320459A1 (en) * | 1986-01-22 | 1987-06-30 | Карагандинский политехнический институт | Filling-up composition |
| SU1509553A1 (en) * | 1987-12-21 | 1989-09-23 | Текелийский Свинцово-Цинковый Комбинат Им.50-Летия Октябрьской Революции | Method of filling worked out spaces with haranable mixtures |
| SU1686190A1 (en) * | 1988-07-26 | 1991-10-23 | Предприятие П/Я А-1768 | Stowing mixture |
| RU2100615C1 (en) * | 1995-06-27 | 1997-12-27 | Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности Акционерной компании "Алмазы России-Саха" | Mixture for filling of worked-out space |
| US20020015619A1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-02-07 | Stephens Patrick J. | Method for filling voids with aggregate material |
| RU2247092C1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-02-27 | Цельнер Михаил Ефимович | Concrete mixture and additive "lignopane b-2" for concrete mixture |
| RU2275505C1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-04-27 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Solidifying clinker-free stowing mix |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493123C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-09-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw material mixture for concrete production |
| RU2642750C1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-01-25 | Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) | Method of creating water-resistant filling mass |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015218673B2 (en) | Backfill, methods of making, and use thereof | |
| US20080179253A1 (en) | Porous Particulate Material For Fluid Treatment, Cementitious Composition and Method of Manufacture Thereof | |
| US20130170912A1 (en) | Stowing method for goaf of potash salt ore | |
| CN102249611A (en) | Cementing material for cemented fill mining of mines and preparation method for cementing material | |
| Xie et al. | Synthesis and influencing factors of high-performance concrete based on copper tailings for efficient solidification of heavy metals | |
| CN110240458B (en) | Tailing curing agent for low-temperature environment and preparation method and use method thereof | |
| Zhang et al. | A study of the mechanical properties, environmental effect, and microscopic mechanism of phosphorus slag-based uranium tailings backfilling materials | |
| CN102515683A (en) | Filling paste prepared from salt deposit exploitation tail salt and consolidated filling method thereof | |
| RU2396434C1 (en) | Stowage mixture | |
| Assaggaf et al. | Accelerated carbonation curing of building mortars incorporating volcanic ash and brine sludge | |
| CN107555927A (en) | Half water filling phosphorous gypsum material and preparation method thereof | |
| Qin et al. | Use of gasification fly ash, sodium carbonate, and ground granulated blast-furnace slag for soft clay stabilization | |
| US11066881B2 (en) | Method and composition for stabilization of drill cuttings | |
| CN105731948A (en) | Cementing agent for micro-fine-particle tailing cementing filling | |
| US10570681B2 (en) | Method and composition for stabilization of drill cuttings | |
| CN106517940A (en) | Contiguous seam efficient filling material | |
| WO2020208552A1 (en) | Pozzolanic mixture and cementing composition | |
| CN105198247A (en) | Method for preparing full-tailing cementing material with sintering and desulfurization ash | |
| US20250042817A1 (en) | Systems and methods for storing and mineralizing carbon dioxide with lime | |
| RU2278273C1 (en) | Method for filling mass forming of hardening slag mix | |
| RU2275505C1 (en) | Solidifying clinker-free stowing mix | |
| Strozik | Reduction of saline waters discharge from coal mines through filling and sealing of underground voids | |
| RU2100615C1 (en) | Mixture for filling of worked-out space | |
| Huang et al. | Mechanical properties and microstructure analysis of copper tailings solidifying with different cementitious materials | |
| KR101636282B1 (en) | Deep cement mixing materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner |