PL160889B1 - Mieszanina podsadzkowa - Google Patents

Abstract

Mieszanina podsadzkowa do rekonsolidacji skały płonnej wypełniającej pustkę poeksploatacyjną i lub wypełniania wybranej przestrzeni płytko zalegającej pustki poeksploatacyjnej, zawierająca odpady przemysłowe zwłaszcza popioły lotne i/lub odpady gruboziarniste jako materiał podsadzkowy, dodatek uszlachetniający oraz ciecz nośną, znamienna tym, że jako ciecz nośną zawiera mieszaninę wody z fosfogipsem jako dodatkiem uszlachetniającym w ilości większej niż 100 gramów części stałych w litrze cieczy nośnej, przy czym stosunek ilości wszystkich części stałych w mieszaninie podsadzkowej do ilości wody w niej zawartej wynosi 2:1 do 1:2.

Description

Przedmiotem oynalazku jest m^szanina podsadzkooa do rekonsolidacji skał płonnych oypeeniających pustkę poeksploatacyjną,zołaszcza rumowiska zaoałooego, podsadzkę suchą-lub do oypeenianit oyoranej przestrzeni pustki poeksploatacyjnej .

Znane sposoby likoidacji zrobóo· lub pustek podziemnych powstałych o rezultacie działalności człooieka, polegają na celowym doprooadzeniu do nich podsadzki suchej albo hydraulicznej, lub tez dokonaniu zaoału skał stropooych.

W przypadku ołaścioego składu podsadzki suchej lub rumowoska zaoałooego zaoierającego dużą ilość skał ilastych mozlioe jest po peonym czasie ich zestalenie się, naoet o stopniu umożżioiającym oyoieranie pod zrekonsolddooaną oarstoą rloowiθka, kolejnej nizszej oarstoy pokładu. Jest to jednak zoykle proces długotioaly i przebiegający bez kontroli oraz możlioości ingerencji mającej za zadanie jego przyspieszenie. W przypadku,gdy rumówosko skalne lub podsadzka ze skały płonnej zaoiera przeoagę piaskoocóo, zjaoisko rekonaolidacji nie oystępuje naoet po olelu latach. Zjaoiska rekonsolidacji nie obserouje się róonież o przypadku stosooania podsadzki piaskooej. W zoiązku z tym przy eksploatacji pokładóo z podziałem na oarstoy koniecznością jest pozostaoienie półki oęglooej o stropie albo o spągu oyrobiska o grubości dochodzącej naoet do 1,2 m, co doprooadza do dużych strat, między innymi o substancji złżżżoej już udostępnionej.

Znana jest z polskiego opisu patenoowego nr 102 311 podsadzka do oypełniania podziemnych lub pżolerzchnioocch górniczych oyrobisk, która zaoiera odpady flotacyjne górnicoa lub popioły lotne, aktyoizator toardnienia, korzystnie o postaci chlorku magnezu oraz odpadooc oapno magnezooe z zasadooych procesóo przeojłoocch hutnicowa neesli nieżelaznych o uziarnieniu od 1 milimetra o ilości od 8 do 15 procent Wagowych o stosunku do ciężaru cząstek moB^lnych zaoartych o odpadach oraz oodę o ilości umoożiwiającej transport o konsystencji płynnej.

160 339

Z innego polskiego opisu patentowego nr 143 339 znana jest meazanina podsadzkowa do wyppeniania wybranej przestrzeni albo ^^l£0^y^ai^l.a sztucznego stropu, złozona z lotnych popiołów, paleniskowych odpadów i popłuczkowego kamieiha, zwłaszcza grawitacyjnie transportowa Ina w tradycyjnej podsadzkowej instalacji do górniczych wyróbisk, od podsadzkowego leja na powierzchni do wybranej przestrzeni w azerokofrontowych, eksploatacyjnych i korytaΓZooych wyrobiskach. Mieszanina w swojej objętości na wlocie do leja podsadzkowego ma 75 do 95 procent części stałych na nośniku z flotacyjnych odpadów o zawartości korzystnie powyżej 500 gramów części stałych w litrze flotacyjnych odpadów oraz substancje chemcznie wiążące wilgoć, o jednorodnej postaci i/lub składanych z kilku składników podawanych do meazaniny korzystnie przed wylotem do wybranej przestrzeni pokładu, proporcjonalnie do ilości mieszaniny podawanej dla całkowitego wypełnienia wybranej przestrzeni; na wylocie końcowa meszanina zawiera powyżej 1000 gramów w litrze części stałych na nośniku z flotacyjnych odpadów, a dodawanych do mieszaniny o zawartości powyżej 500 gramów na litr części stałych.

Wspólną cechą większości ze znanych mieszanin podsadzkowych jest ich nośnik - woda, której udział w stosunku do suchych składników wynosi zawsze 50 do 100 procent dla zabezpieczenia instalacji przed powstaniem podsadzkowego korka. Zmusza to do budowy tam o dużej wytrzymaaości oraz wykonywania osadników dla wodnego nośnika podsadzkowego materiału.

Niedogodnością jest też konieczność stosowania drogich aktywatorów procesu twardnienia, zwłaszcza w postaci cementu lub odpadów cementowych, szkła wodnego i temu podobnych.

Celem wynalazku jest uniknięcie niedoskonałości dotychczasowych mieszanin podsadzkowych o składzie opartym na odpadach przemysłowych, których eliminowanie jest wysoce celowe z uwagi na ochronę środowiska. Celem wynalazku jest również uzyskanie mieszaniny do zestalania skał płonnych wypełniających pustkę poeksploatacyjną, podsadzki suchej lub do likwidowania wybranej przestrzeni umoożiwiającej odzyskanie węgla pozostawionego do tej pory jako półki przyapągowe lub przys^-toppowe przy eksploatacji warstwowej, wyeliminowanie dotychczas stosowanych w tym celu deficyoowych mt^ϊ'ia^^o · nierzadko poszukiwanych przez inne gałęzie gospodarki, wyeliminowania także zagrożenia pożarowego przy eksploatacji warstwowej i migracji gazów kopalnianych przy zachowaniu moklioości wybrania grubego złoża kopaliny użytecznej, warstwami ekaploakowanymi od stropu do spągu lub pokładów blisko siebie zalegających.

Mieszanina podsadzkowa do rekonsolidacji skały płonnej wypełniającej pustkę poeksploatacyjną i/lub wyppeniania wybranej przestrzeni płytko zalegającej pustki poeksploatacyjnej, zawierająca odpady przemysłowe zwłaszcza popioły lotnicze i/hib odpady gruboziarniste jako mattriał podsadzkowy dodatek uszlachetniający oraz ciecz nośną według wynalazku jako ciecz nośną zawiera mieszaninę wody z fosfogipeem. Fosfogips jako dodatek uszlachetniający w cieczy nośnej jest w ilości większej niz 100 gramów w litrze tej cieczy. Jednocześnie stosunek ilości wszystkich części stałych w m^^zat^inie podsadzkowej do ilości wody w niej zawartej od 2:1 do 1:2. Mieszanina według wynalazku ma w swojej objętości korzystnie w równych proporcjach części stałe fosfogipsu jako zwilzacza, popiołów lotnych i odpadów gruboziarnistych o granulacji do 40 mm.

160 889

Zaletą otrzymanej Mieszaniny podsadzkowej w odniesieniu do znanego stanu techniki jest bardzo dobra transportowalność w tradycyjnych instalacjach podsadzkowych. W instalacjach tych nie jest niezbędna mieszarka ani inne urządzenie Meszające. Dzięki dodatkowi uszlachetniającemu w postaci fosfogipsu, Meszanina zawiera niezbędne ilości kwasów, co powoouje, ie zawarta w Meszaninie woda ma obniżoną temperaturę krzepnięcia i w transporcie w eezonie jeBeenno-zemowym nie zamrza. Zawarte w fosfogipsie sole m^j^iiezu oraz fosforany wpływają na wystąpienie korzystnych właściwości klejących materiału Μθszaniny podsadzkowej. Niewielkie ilości cząstek organicznych w fosfogipsie opóźniające jego twardnienie polepszają zdolność penetracji Meszaniny w gruzowisko zawałowe. Mieszanina podsadzkowa pozwala na obniżenie kosztów podsadzania przez jednoczesne wykorzystanie odpadów: kopalnianych, dektoownianych, pohutniczych i fabryk kwasu foe^i^oowego oraz nawozów fosforowych.

Zgodnie z istotą wynalazku mieszanina podsadzkowa może być złożona z fosfogipsu i popiołów lotnych w proporcji 1:1 oraz wody, której zawartość w stosunku do zawartości wszystkich części Małych ma się jak 2:1. Zachowanie takich proporcji składników Meszaniny podsadzkowej stosowanej do wypełniania gruzowiska pozawałooegt, pozwala po jej zrekoestlidowaeiu na osiągnięcie po 28 dniach wytrzymałości na ściekanie rzędu 10,15 Ma. Ściśliwość wypełnionego i zrekonsoo Udawanego Meazaniną grozowiska wyn⁰⁰! 28,15 natoMast jego współczynnik eksploatacyjny osiąga wartość 0,36. Są to wartości porównywalne z przypadkiem wyhberania przy zastosowaniu tradycyjnej podsadzki hydraulicznej. Umeńliwia to eksploatację górnej warstwy wypełnionej przestrzeni poeksploatacyjnej, nawet za pomocą ciężkich obudów zmechanizowanych.

Podobnie, zgodnie z istotą wynalazku Meszanina podsadzkowa stosowana do oypeenicnia wolnej przestrzeni poeksploatacyjnej może być złozona z Meszaniny nośnej, w skład której wchodzi woda i fosfogips jako zwilżacz, oraz popioły lotne ze skałą płonną - jako materiał podsadzkowy. Stosunek ilości części stałych w Meszatninie podsadzkowej do ilości wody ma się jak 1:1, przy czym ilości fosfogipsu do popiołów lotnych i do skały płonnej ma się jek 1:1:1. Maksymalne parametry wytrzymałościowe wypełnione zrcknnsnlidooaeej przestrzeni otrzymuje się przy stosowaniu granulacji ziaren skały płonnej o wielkości 40 md. Najkorzystniejszą sytuacją jest gdy w otaczających skałach jest dużo łupków ilastych ulegających rozlasowaniu w procesie rekonsolidacji i tworzących dodatkowe lepiszcze wiążące skały.

Claims (2)

1. Mieszanina podsadzkooa do rekonsolidacji skały płonnej oyppłniającej pustkę poeksploatacyjną i/lub oyppeniania oyoranej przestrzeni płytko zalegającej pustki poeksploatacyjnej, zawierająca odpady przemysłooe zołaszcza popioły lotnicze i/lub odpady gruboziarniste jako materiał podsadzkooy, dodatek uszlachetniający oraz ciecz nośną, znamienna tym, że jako ciecz nośną zaoiera Mieszaninę oody z fosfogipeem jako dodatkiem uszlachetniającym o ilości oiększej niż 100 gramóo części stałych o litrze cieczy nośnej, przy czym stosunek ilości oszystkich części stałych o mieszaninie podsadzkooej do ilości oody o niej zaoartej oynosi 2:1 do 1:2.

2. Mieszanina oedług zastrz. ©znamienna tym, że ma o soojej objętości korzystnie o róonych proporcjach części stałe fosfogipsu jako zwilzacza, popiołów lotnych i odpadóo gruboziarnistych o granulacji do 40 mm.