DE2835451C2 - Verfahren zum Verfestigen von Kohle und/oder Gestein im Bergbau - Google Patents
Verfahren zum Verfestigen von Kohle und/oder Gestein im BergbauInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verfestigen von Kohle und/oder Gestein durch Injizieren
einer nach ihrem Eindringen erhärtenden Dispersion aus einer Magnesiumchloridlösung, gebranntem
Magnesit, hochaktivem Magnesiumoxid. Bentonit und Wasser.
Derartige Verfahren werden besonders dort angewendet, wo tektonische Störungen den Streckenvortrieb
behindern bzw. in Abbaubetrieben Ausböschungen des Kohlestoßes die Kohlegewinnung erschweren.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der DE-PS 04 281, bei der neben Magnesiumoxid und Magnesiumchloridlösung
Bentonitmehl verwendet wird.
Voraussetzung für den praktischen Einsatz untertage ist neben niedriger Viskosität und guter Aushärtung eine
ausreichend lange Lebensdauer der Injektionsdispersion.
Die Aushärtungszeit kann dabei durch Veränderung des Verhältnisses der Anteile weitgehend variiert werden.
Es besteht aber eine untere Zeit, unter der beim Zufügen von gebranntem, fein gemahlenem Magnesit keine Aushärtung mehr erreichbar ist.
Es besteht aber eine untere Zeit, unter der beim Zufügen von gebranntem, fein gemahlenem Magnesit keine Aushärtung mehr erreichbar ist.
Wie im »Glückauf Forschungsheft von Dezember 1976, S. 2«, beschrieben, gelingt es durch einen Zusatz
von £5 Gew.-% eines hochaktiven Magnesiumoxides
die Abhärtezeit weiter zu verkürzen und damit die sich nach kurzen Standzeiten einstellenden Festigkeitswerte
zu verbessern. Es wurde nun gefunden, di*~ die Abbindezeit
nicht proportional dem Anteil von durch Fällung und anschließendem Brennen enthaltenem hochaktivem
Magnesiumoxid ist und kleine Mengen eine verhältnismäßig größere Abbindebeschleunigung bewirken als
große Mengen. Bei steigendem Gehalt an hochaktivcm Magnesiumoxid von mehr als £5 Gew.-% stellt sich ein
Festigkeitsmaximum (gemessen als Scherfestigkeit der Leimfuge) ein, wonach die Klebkraft vorübergehend
wieder schlechter wird, um danach wieder anzusteigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Abbindezeit
bei gleicher Klebekraft verkürzt wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß ein Anteil von mehr als 23 Gew.-% an hochaktivem Magnesiumoxid
beigemengt wird und daß zusätzlich ein die Abbindung verzögernder chemischer Stoff zugesetzt
wird.
Ein geeigneter chemischer Stoff als Abbindeverzögerer ist Borax. Es hat sich gezeigt, xiaß ein Zusatz eines
derartigen Abbindeverzögerers den Abfall der Klebefestigkeit verhindert und trotzdem eine genügend rasch
abbindende Dispersion erhalten wird.
Wird 7, B. einer Dispersion aus 55,0 Gew.-% tcchn.
konz. MgCh-Lösung. 32,7 Gew.-°/o tcchn. gebranntem Magnesit, 4,1 Gew.-% hochaktivem MgO und 8.2
Gew.-% Bentonit Boraxdekahydrat in unterschiedlichen Mengen zugesetzt, so wird eine dem Boraxzusal/
proportionale Verzögerung des Abbindeverlaufcs bewirkt und bis zur Endfestigkeit fortlaufend ansteigende
Klebfestigkeit erhalten.
Weitere Versuchsergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen:
| Gehaltan | Abbinde | Scherfestigkeit (Kp/cm2) nach | 48 h | 72 h | Ib8 |
| Borax | zeit | 24 h | |||
| Gew.-% | (min) | 43.1 | 42,8 | 43,6 | |
| 0 | 154 | 31.6 | 443 | 46,4 | 61.7 |
| 0.14 | 194 | 393 | 36,8 | 48,8 | 51.7 |
| 0.27 | 222 | 32,2 | 37.6 | 40.6 | 51.1 |
| 0,55 | 292 | 29,0 |
Weitere geeignete Abbindeverzögerer sind andere borsaure Salze, Phosphate, Fluorid, Sulfate, Permanganate
und Molybdate, wobei
Na2SO41NaBO21Na3PO4 · 12 H2O1NaF,
KMn04,(NH4),oMoi204| · 7 H2O b/w.
(ΝΗ4)6Μθ7θ24 · 4 H2O(Ammoniummolybdai)
KMn04,(NH4),oMoi204| · 7 H2O b/w.
(ΝΗ4)6Μθ7θ24 · 4 H2O(Ammoniummolybdai)
eingehend erprobt wurden.
Claims (14)
1. Verfahren zum Verfestigen von Kohle und/oder Gestein im Bergbau durch Injizieren einer nach ihrem
Eindringen erhärtenden Dispersion aus einer Magnesiumchloridlösung, gebranntem Magnesit,
hochaktivem Magnesiumoxid, Bentonit und Wasser,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil von mehr als 2,5 Gew.-% an hochaktivem Magnesiumoxid
beigemengt wird und daß zusätzlich ein die Abbindung verzögernder chemischer Stoff zugesetzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Stoff in einer Gewichtsmenge bis zu 1 % hinzugefügt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß als chemischer Stoff ein Borat
hinzugefugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ais chemischer Stoff Borax hinzugefügt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Stoff ein Natriumsalz
einer Phosphorsäure zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumphosphat hinzugefügt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Stoff
ein Sulfat hinzugefügt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet
daß Natriumsulfat (Na2SO*) hinzugefügt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Stoff ein Permangar.at
hinzugefügt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß Kaliumpermanganat (KMnO4) hinzugefügt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als chemischer Stoff ein Fluorid hinzugefügt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 !,dadurch gekennzeichnet,
daß Natriumfluorid (NaF) hinzugefügt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch
gekennzeichnet, daß als chemischer Stoff ein Molybdat hinzugefügt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 — 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Stoff wasserlöslich ist und der Magnesiumchloridlösung
zugesetzt wird.
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