DE3046576A1 - Pneumatically transportable building material - based on calcium sulphate hemi:hydrate, and used esp. for making dams and pillars in underground mines - Google Patents
Pneumatically transportable building material - based on calcium sulphate hemi:hydrate, and used esp. for making dams and pillars in underground minesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Baustoff, insbesondere The invention relates to a building material, in particular
für die Herstellung von Dämmen und Pfeilern im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einem feinkörnigen Bindemittel und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, der pneumatisch transportiert und dann verblasen wird.for the construction of dams and pillars in mining and tunneling, consisting of a fine-grained binder and, if necessary, additives, which is transported pneumatically and then blown.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum pneumatischen Transport und zum Verblasen eines Baustoffes, wobei feinkörnige Bindemittel, wie das Alpha-Gipshalbhydrat und gegebenenfalls ein Zuschlagstoff über Zellenradschleusen oder ähnliche Einrichtungen in eine Blasleitung eingeschleust, bis zum Einsatzort pneumatisch transportiert und dort gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser und/oder einem Anreger verblasen werden.The invention also relates to a method for pneumatic transport and for blowing a building material, using fine-grain binders such as alpha-gypsum hemihydrate and, if necessary, an aggregate via rotary feeders or similar devices smuggled into a blow line, pneumatically transported to the place of use and blow it there, if necessary with the addition of water and / or a stimulator will.
Dämme werden im untertägigen Bergbau und im Tunnelbdu für die verschiedensten Zwecke und an den verschiedensten itoll(n errichtet. Da sie in der Regel neben der Absperrung von Wetterwegen auch Ausbaufunktionen übernehmen müssen, können als Baustoffe für diesc Dämme nur solche Materialien eingesetzt werden, die in relativ kurzer Zeit aushärten und dabei eine Festigkeit und Tragfähigkeit entwickeln. Als Baustoffe werden Naturanhydrit, Anhydrit II sowie Dammbaustoffe auf Zement- und/oder Kalkbasis eingesetzt. In den letzten Jahren ist auch versucht worden, Beta-Gipshalbhydrat und Alpha-Gipshalbhydrat als Baustoff für die Herstellung von Dämmen und Pfeilern im untertägigen Bergbau einzusetzen. Dams are used in underground mining and in the tunnel for the most diverse Purposes and erected on the most diverse itoll (n. As they are usually next to the Blocking off weather routes must also take on expansion functions, can be used as building materials only those materials are used for these dams that are available in a relatively short time Cure time while developing a strength and bearing capacity. As building materials natural anhydrite, anhydrite II and dam building materials based on cement and / or lime are used used. In recent years, attempts have also been made to use beta-gypsum hemihydrate and alpha-gypsum hemihydrate as a building material for the manufacture of dams and pillars to be used in underground mining.
Die Verwendung von Beta-Gipshalbhydrat scheidet aber schon deshalb aus, da die erreichbaren Festigkeiten den Auflagen nicht genüqen. Die auf Zement- und Kalkbasis hergestellten 13baustoffe sind in der Regel nicht hygienisch neutral, so daß ihr einsatz und ihre Verarbeitung insbesondere durch Verblasen we(en der negativen Atzwirkungen nicht überall möglich ist.The use of beta-gypsum hemihydrate is therefore different because the strengths that can be achieved do not meet the requirements. The cement and lime-based building materials are usually not hygienically neutral, so that they can be used and processed, in particular by blowing negative corrosion effects are not possible everywhere.
Anhydrit II hat bekanntlich seine größte Reaktionsgeschwindigkeit im Bereich von 15-250C. Höhere Temperaturen bringen eine immer stärkere Verzögerung des Abbindevorganges, wobei der Baustoff Anhydrit II bei 40° überhaupt nicht mehr abbindet. Ober die Zugabe von Additiven kann die Abbindereaktion bei Temperaturen von 25 bis 40°C zwar beschleunigt, nicht aber über 40°C hinausgeschoben werden. As is well known, anhydrite II has its greatest reaction rate in the range of 15-250C. Higher temperatures bring more and more decelerations the setting process, with the building material anhydrite II no longer at 40 ° sets. The setting reaction at temperatures accelerated from 25 to 40 ° C, but not pushed beyond 40 ° C.
Nachteilig dabei ist aber, daß über die Additive zur Beschleunigung der Abbindereaktion eine Beeinträchtigung der Festigkeiten erfolgt, so daß deren Einsatz nur in engen Grenzen möglich ist. Mit zunehmender Teufe steigt die Gebirgstemperatur und die obengenannten Werte werden insbesondere in den Bereichen, wo die Dämme eingebracht werden müssen, schnell erreicht. Von daher war es notwendig, ein anderes Bindemittel für einen Dammbaustoff zu entwickeln bzw. zu finden. Alpha-Gipshalbhydrat reagiert bei 20°C bereits schnell, weist aber erst bei 420C seine größte Reaktionsgeschwindigkeit auf. Von daher bietet sich Alpha-Gipshalbhydrat als Bindemittel für Dammbaustoffe, insbesondere für den Einsatz bei höheren Gebirgstcmperaturcn an. Dies umsomehr, weil ein derartiger Baustoff sich runsätzlich für den pneumatischen Transport eignet, dr im untertägigen Bergbau und im Tunnelbau bevorzugt wird, weil der Baustoff dann in relativ großen Mengen pro Zeiteinheit am Einsatzort über Verblasen eingebracht werden kann.The disadvantage here, however, is that the additives are used for acceleration the setting reaction is an impairment of the strengths, so that their Use is only possible within narrow limits. With increasing depth, the mountain temperature rises and the above values are particularly important in the areas where the dams are placed need to be reached quickly. Therefore it was necessary to use a different binder to develop or to find for a dam building material. Alpha-gypsum hemihydrate reacts Already fast at 20 ° C, but only shows its greatest reaction speed at 420C on. Alpha gypsum hemihydrate is therefore suitable as a binder for dam building materials, especially for use at higher mountain temperatures. All the more so, because such a building material is generally suitable for pneumatic transport, dr is preferred in underground mining and tunneling because the building material is then Introduced in relatively large quantities per unit of time at the point of use via blowing can be.
Es hat sich inzwischen gezeigt, daß bei der pneumatischen Förderung von Alpha-Gipshalbhydrat, bedingt durch dessen Kristallstruktur, z.T. erhebliche Forderschwieric keiten auftreten können. Aus dem gleichen Grunde zeigten sich bei der Verarbeitung von Alpha-Gipshalbhydrat im untertägigen Bereich, die zumeist über pneumatischen Transport erfolgt, Verstopfer in den Blasleitungen. It has now been shown that in the pneumatic conveyance of alpha-gypsum hemihydrate, due to its crystal structure, partly considerable Difficulties in handling can arise. Showed for the same reason themselves when processing alpha-gypsum hemihydrate in underground areas, mostly via pneumatic transport, blockages in the blow lines.
Da einerseits entsprechend der zunehmenden Teufe und andererseits der bereits gegenwärtig erforderlichen pneumatischen Förderung der Dammbaustoffe über teilweise sehr lange Strecken eine gute Förderfähigkeit unabdingbar ist, wurde die Entwicklung eines Baustoffes auf Alpha-Halbhydratbasis erforderlich, der sich problemlos über die langen Strecken pneumatisch fördern und ohne Schwierigkeiten verblasen läßt. So ist vorgeschlagen worden, Flugasche mit Alpha-Gipshalbhydrat zu vermischen und so die F(5rderfähigkeit und Verblasbarkeit des Dammbaustoffes zu erhöhen. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, daß auch bei intensiver Vermischung der Flugasche mit dem Alpha-Gipshalbhydrat bei der Förderung und beim Verblasen Entmischungen auftreten, die einerseits erneuten Förderschwierigkeiten und andererseits zu teilweise erheblichen und bedenklichen Schwankungen der Festigkeitsentwicklung des abbindenden Alpha-Gipshalbhydrat/Flugasche-Baustoffes führten.Because on the one hand according to the increasing depth and on the other hand the pneumatic conveying of the dam building materials, which is already required at present Good eligibility is essential over sometimes very long stretches the development of a building material based on alpha hemihydrates is required, which Conveying pneumatically over long distances without any problems and without difficulties blows away. It has been proposed to use fly ash with alpha-gypsum hemihydrate to mix and thus the ability and blowability of the dam building material to increase. It has been found, however, that even with intensive mixing the fly ash with the alpha gypsum hemihydrate in the conveyance and in the blowing Segregation occurs, on the one hand renewed funding difficulties and on the other hand to sometimes considerable and worrying fluctuations in strength development of the setting alpha gypsum hemihydrate / fly ash building material.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneiImatisch ohne Beeinträchtigungen transportierbaren, auch bei wirksamen Gebirgstemperaturen von über 30 C einwandfrei abbindender1 Dammbaustoffe zu schaffen. The invention is based on the object of a pneumatic system without Impairments transportable, even with effective mountain temperatures of to create dam building materials that set1 perfectly at temperatures above 30 ° C.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zertrümmerungsfestes, als Rundkorn ausgebildetes Fegekorn in dem Alpha-Gipshalbhydrat und gegebenenfalls Flugascl-e-Cemisch in einem solchen Anteil vorgesehen ist, daß Verstopfer beim pneumatischen Transport reduziert oder gar ganz vermieden werden. The object is achieved according to the invention in that a shatter-proof, Round-grain sweeping grain in the alpha-gypsum hemihydrate and optionally Flugascl-e-Cemisch is provided in such a proportion that clogging in the pneumatic Transport can be reduced or even avoided entirely.
Ein solcher Baustoff bindet auch bei Temperaturen von über 30°C in der gewünschten Geschwindigkeit ab und erreicht die vorgeschriebenen Festigkeiten. Das Fegekorn sichert einen störungsfreien pneumatischen Transport und ein zielgerichtetes Verblasen, weil die Rundkörner über die Blasluft so beschleunigt werden, daß sie die Alpha-Gipshalbhydratpartikel und die Flugasche mitreißen. Aufgrund der besonderen Ausbildung des Fegekornes werden Anbackungen auf der Oberfläche vermieden. Gleichzeitig wirkt das Fegekorn schonend auf die Auskleidung der Blasleitung. Das Fegekorn hat somit nicht nur eine gewisse Reinigungs- und Transportfunktion, sondern gleichzeitig auch eine Durchmischungs- und Richtungsgebungsfunktion am Austrag der Blasleitung. Die mechanische Festigkeitsentwicklung des Alpha-Halbhydrates wird durch das Fegekorn nicht merklich beeinträchtigt, soweit der Anteil des als Rundkorn ausgebildetes Fegekornes 7-25 Gew.-% der Gesamtmenge beträgt. Such a building material also binds in at temperatures above 30 ° C the desired speed and reaches the prescribed strengths. The sweeping grain ensures trouble-free pneumatic transport and targeted Blowing, because the round grains are accelerated by the blown air so that they carry away the alpha-gypsum hemihydrate particles and the fly ash. Because of the special Formation of the sweeping grain avoids caking on the surface. Simultaneously the sweeping grain acts gently on the lining of the blow pipe. The sweeping grain has thus not only a certain cleaning and transport function, but at the same time also a mixing and directional function at the discharge of the blow line. The mechanical strength development of the alpha hemihydrate is caused by the sweeping grain not noticeably impaired as far as the proportion of the round grain Fegekornes is 7-25% by weight of the total amount.
Versuche haben ergeben, daß ein als Förder- und Vermischungshilfsmittel eingesetztes Fegekorn zweckmäßig ein Kies-Rundkorn ist. Ein derartiges Fegekorn ist besonders zerstrümmerungsbeständig und weist darüber hinaus eine günstige Oberfläche auf, die den Anforderungen besonders gut genügt. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß auch ein Schlackenrundkorn als Fegekorn dienen kann. Experiments have shown that as a conveying and mixing aid The sweeping grain used is expediently a round grain gravel. Such a sweeping grain is particularly resistant to shattering and also has a favorable surface that meets the requirements particularly well. Tests have shown that also a round slag grain can serve as a sweeping grain.
Die gewünschte Stabilisierung der Förderfähigkeit und Verblasbarkeit und gleichzeitige Gewährleistung der Festigkeitsentwicklung des Alpha-Gipshalbhydrates wird erreicht, indem der Fegekornanteil ein Kornband von 1-4 oder 1-5 oder 1-8 oder 2-4 oder 3-6 oder 3-8 oder 3-10 oder 5-15 mm aufweist. Dabei ist vorteilhaft, daß ein derartiges Material insbesondere in Form von Kiesrundkörnern in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Dort, wo derartiges Kiesmaterial nicht vorhanden oder nur mit großem Aufwand zu besorgen ist, kann das in Kraftwerken oder auch im eigenen Bergwerksbetrieb anfallende Schlacken-Rundkorn ein günstiger Ersatz sein. The desired stabilization of eligibility and blowability and at the same time ensuring the strength development of the alpha gypsum hemihydrate is achieved by setting the proportion of swept grain in a range of 1-4 or 1-5 or 1-8 or 2-4 or 3-6 or 3-8 or 3-10 or 5-15 mm. It is advantageous that a such material in particular in the form of round gravel grains is available in sufficient quantity. Where such gravel material is not is available or can only be obtained with great effort, this can be in power plants or Round-grain slag that occurs in your own mine is also an inexpensive substitute be.
Dort, wo Alpha-Gipshalbhydrat nicht in ausreichenden Mengen vorhanden ist oder wo aus anderen Gründen Anhydrit II Dammbaumaterial oder Dammbaumaterial auf Zement- und/oder Kalkbasis verwendet werden soll, kann der Alpha-Gipshalbhydratanteil teilweise durch derartiges Material substituiert werden. Gemäß einer entsprechenden Ausbildung des erfindungsgemäßen Baustoffes zeichnet sich dieser dadurch aus, daß er einen Anteil an Alpha-Gipshalbhydrat bzw. an Alpha-Gipshalbhydrat und Flugasche von 19-71 Gew.-%, an Fegekorn von 7-25 Gew. -% und an Anhydrit II-Dammbaumaterial oder Dammbaumaterial auf Zement- und/oder Kalkbasis von 22-56 Gew.-% aufweist. Der erfindungsgemäße Baustoff wird zweckmäßig pneumatisch transportiert und verblasen, wobei feinkörnige i3indemittel, wie das Alpha-Gipshalbhydrat und gegebenenfalls ein Zuschlagstoff silber Zellenradschleusen oder ähnliche Einrichtungen in eine Blasleitung eingeschleust, bis zum Einsatzort pneumatisch transportiert und dort gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser und/oder einem Anreger verblasen werden und wobei das Fegekorn der übrigen Baustoffmischung vor dem Einschleusen in die Blasleitung dosiert zugeführt und mit ihr vermischt wird. Wherever alpha gypsum hemihydrate is not available in sufficient quantities is or where for other reasons anhydrite II dam construction material or dam construction material on a cement and / or lime basis, the alpha gypsum hemihydrate component can be used be partially substituted by such material. According to a corresponding Formation of the building material according to the invention is characterized by the fact that it contains a proportion of alpha-gypsum hemihydrate or alpha-gypsum hemihydrate and fly ash 19-71% by weight, 7-25% by weight of Fegekorn and anhydrite II dam construction material or dam construction material based on cement and / or lime of 22-56% by weight. Of the Building material according to the invention is expediently transported and blown pneumatically, fine-grained binders, such as alpha-gypsum hemihydrate, and optionally an aggregate of silver rotary valves or similar devices into one Blow line introduced, pneumatically transported to the place of use and there if necessary, with the addition of water and / or a stimulator, and the sweeping grain of the rest of the building material mixture before being channeled into the blow pipe is metered in and mixed with it.
ei diesem Verfahren ist sichergestellt, daß das Fegekorn bzw. der Fegekornanteil im Baustoff die ihm zugedachten Aufgaben vorteilhaft erfüllt.This process ensures that the sweeping grain or the Sweeping grain content in the building material advantageously fulfills the intended tasks.
Nach einer Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß das Fegekorn gleichzeitig mit den übrigen Baustoff komponenten in der vorgegebenen Menge in die Kammern der Zellenradschleuse eingegeben wird. Da über die Zellenradschleuse eine chargenweise Einschleusunq des Baustoffes in die Blasleitung erfolgt, kann an dieser Stelle die Dosierung der Fegekornzugabe besonders gut erfolgen. After an embodiment of the method it is provided that the sweeping grain at the same time with the other building material components in the specified amount in the Chambers of the rotary valve is entered. Since over the rotary valve one Batch-wise introduction of the building material into the blow line can be done at this Make the dosage of the sweeping grains particularly good.
Es ist aber auch möglich, die Baustoffkomponenten bereits über Tage miteinander zu mischen, unter Tage zwischenzulagern und vor dem Vorblasen n@chzumischen. But it is also possible to use the building material components for days to be mixed with one another, to be temporarily stored underground and to be mixed again before the pre-blowing.
Ein derartiges Verfallren koniriii zur Bestr@@@@ 11 @ntgegen.Such a decay to the Bestr @@@@ 11 @nt against.
unter Tage zentrale V@rsorgung@@ta@ @@men ti@ Dammbaustoft einzurichten und von hier aus einen oder mehrere Betriebe mit dem benötigten Dammbaustoff zu versorgen.to set up central supply underground @@ ta @ @@ men ti @ Dammbaustoft and from here to one or more companies with the required dam building material supply.
Tnsbesondere bei Verwendung anderer Einschleusungsvorrichtungen ist es vorteilhaft, das Fegekorn der übrigen Baustoffmischung am Zwischenbunkeraustrag zuzufiihren. Auch hier ist eine gute Dosierung und nachfolgende Durchmischung des Baustoffes in der gewünschten Form gegeben. T is particularly important when using other injection devices it is advantageous to remove the swept grain from the rest of the building material mixture at the intermediate bunker discharge to supply. Here, too, is a good dosage and subsequent mixing of the Building material given in the desired form.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Baustoff geschaffen ist, der den besonderen Gegebenheiten des untertägigen Berg- und Tunnelbaus in besonders vorteilhafter Weise genügt. Der Baustoff selbst bindet auch bei ungünstig hohen Temperaturen von über 30°C schnell ab und weist die notwendigen Festigkeitswerte auf. Das ei Komponente des Baustoffes darstellendc Fe<;ekorn führt zu einem Mehrfacheffekt in der Form, daß das sonst schwierig oder gar nicht pneumatisch transportierbare Alpha-Gipshalbhydrat nun ohne Schwierigkeiten auch über weite Strecke pneumatisch transportiert werden kann, ohne daß Verstopfer entstehen, und daß gleichzeitig das Verblasen am Austrag der Blasleitung gleichmäßig und zielgerichtet erfolgt und daß die Festigkeitsentwicklung nicht oder zumindest nicht nachteilig beeinflußt wird. The invention is particularly characterized in that a building material is created that the special conditions of underground mining and tunneling Sufficient in a particularly advantageous manner. The building material itself binds even if it is unfavorable from high temperatures of over 30 ° C and has the necessary strength values on. The Fe <; e grain, which is a component of the building material, leads to a multiple effect in such a way that the otherwise difficult or impossible to transport pneumatically Alpha-gypsum hemihydrate now pneumatically without difficulty, even over long distances can be transported without clogging and that at the same time Blowing at the discharge of the blow line takes place evenly and in a targeted manner and that the strength development is not or at least not adversely affected.
Vorteilhaft ist vor allem auch, daß es beim pneumatischen Transport des neuen Baustoffes nicht zu Entmischungen kommt, sondern daß das Fegekorn, insbesondere bei Einhaltung des Kornbandes, im vorgegebenen Verband verbleibt.It is particularly advantageous that it is used in pneumatic transport of the new building material does not come to segregation, but that the sweeping grain, in particular if the grain size range is adhered to, remains in the specified association.
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3046576A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1980
- 1980-12-11 DE DE19803046576 patent/DE3046576A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |