PL162437B1

PL162437B1 - Sposób otrzymywania srodka do uszczelniania górotworu PL

Info

Publication number: PL162437B1
Application number: PL28308489A
Authority: PL
Inventors: Jan Gruszczynski; Jan Checinski; Zbigniew Kozlowski; Wieslaw Koziol; Michal Stopyra; Stanislaw Malec
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1993-12-31

Abstract

1 . Sposób otrzymywania srodka do uszczelniania górotworu, zawierajacego chlo- rek wapnia oraz chlorek magnezu, znamienny tym, ze wytwarza sie szlam, skladajacy sie ze skal ilastych w ilosci 30 - 70% wagowych, z wody w ilosci 20 - 70% wagowych oraz z chlorków ziem alkalicznych w ilosci 0, 5 - 25% wagowych i ewentualnie ze zwiazków ziem alkalicznych w ilosci 0 - 15% wagowych oraz ze zwiazków alkalicznych w ilosci 0 - 15% wagowych, po czym do szlamu wprowadza sie zageszczacz organiczny w ilosci 0 - 5% wagowych w stosunku do ilosci szlamu i ewentualnie dodatkowo zwiazki ziem alkalicznych oraz cement w ilosci 0 - 5% wagowych w stosunku do ilosci szlamu. (72) Twórcy wynalazku: Jan Gruszczynski, Kraków, PL Jan Checinski, Myslenice, PL Zbigniew Kozlowski, Wroclaw, PL Wieslaw Koziol, Kraków, PL Michal Stopyra, Kraków, PL Stanislaw Malec, Kraków, PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu, zwłaszcza w przypadku zagrożenia pożarowego lub gazowego w kopalniach głębinowych oraz odkrywkowych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 94 930 sposób zapobiegania samozapłonowi węgla, zwłaszcza w kopalniach pod ziemia, za pomocą środka, składającego się głównie z chlorku wapnia lub chlorku magnezu i zawierającego 0,5 - 5% wagowych niejonowych zwilżaczy, stanowiących zwłaszcza dwualkilofenylowe etery glikolu polietylenowego o 5 - 20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru glikolu i o grupach alkilowych zawierających 1-9 atomów węgla, lub mieszaninę dwualkilofenylowych eterów glikolu polietylenowego o 5-20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru glikolu i o grupach alkilowych zawierających 1-9 atomów węgla z innymi alkilowymi, arylowymi lub alkiloarylowymi eterami glikolu polietylenowego, który w postaci wodnego roztworu o stężeniu 25 - 35% wagowych wtłacza się przez otwory wiertnicze w ścianę węglową.

Z polskiego opisu patentowego nr 126 157 znany jest środek do zestalania i uszczelniania skał geologicznych, który zawiera roztwory szkła wodnego, poliizocyjaniany w stosunku wagowym 75:25- 15: 85 i ewentualnie dodatkowo przyspieszacze w ilości do 2% wagowych, korzystnie związku metaloorganicznego, środki porotwórcze w ilości do 30% wagowych, związki o co najmniej jednej reaktywnej grupie poliizocyjanianowej, emulgatory, środki tiksotropowe i/lub stabilizatory piany.

Ponadto znane są z książki W. Mitkowski, E. Gliwa, P. Szedel. Wzmacnianie i uszczelnianie górotworu środkami chemicznymi, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1982, str. 60 - 137, środki iniekcyjne do wzmacniania i uszczelniania skał, których skład podano w tablicy 5.1. Środki te dzielą się na zawiesiny nietrwałe, które stanowią zaczyny cementowe, zawiesiny trwałe tworzone w wodzie przez bentonit lub krzemionkę koloidalną, środki żelotwórcze nieorganiczne i organiczne w postaci krzemianu sodowego i lignosulfonianów, żywice syntetyczne i żywice mocznikowo-formaldehydowe, pochodne kwasu akrylowego, żywice epoksydowe, poliestrowe i poliuretany oraz emulsje bitumiczne i dyspersje żywic syntetycznych w wodzie.

Sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu, według wynalazku, polega na tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych, z wody w ilości 20 - 70% wagowych oraz z chlorków ziem alkalicznych w ilości 0,5 - 25% wagowych i ewentualnie związków ziem alkalicznych w ilości 0-15% wagowych oraz związków alkalicznych w ilości 0-15% wagowych. Następnie do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych, cement oraz gips w ilości 0-5% wagowych w stosunku do ilości szlamu.

Inny sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu polega na tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych oraz z ługu odpadowego z produkcji sody metodą Solvaya w ilości 30 - 70% wagowych i ewentualnie związków ziem alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych oraz ze związków alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych. Następnie do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych oraz cement w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu. Kolejny sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu polega na tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych oraz z solanki kopalnianej w ilości 30 - 70% wagowych i ewentualnie ze związków ziem alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych oraz ze związków alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych. Następnie do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych oraz cement w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu. Pierwiastkami wchodzącymi w skład związków ziem alkalicznych są wapń oraz magnez.

lako związki alkaliczne stosuje się korzystnie chlorek sodu, wodorotlenek sodu, tlenek sodu oraz węglan sodu.

Jako zagęszczacz organiczny stosuje się karboksymetylocelulozę, żelatynę, agar, klej glutynowy oraz klej kazeinowy.

162 437

Środek otrzymany sposobem, według wynalazku, wprowadza się do zbiornika agregatu dozującego, w którym reguluje się konsystencję mieszaniny przez wprowadzenie związków ziem alkalicznych oraz cementu, po dodatkowym krótkotrwałym ujednorodnianiu mieszaninę stosuje się do powierzchniowego lub wgłębnego uszczelniania górotworu. Powyższy środek stosuje się do wypełniania drobnych pęknięć powierzchni górotworu, oraz szczelin w rumoszu węglowym lub skalnym i do wgłębnego uszczelniania górotworu.

Chlorki wprowadzone do środka powodują poprawę przyczepności do górotworu, stymulują zawartość wilgoci, ograniczają skurczliwość wysychania w warunkach naturalnych, stanowią składnik antypirogenny oraz znacznie obniżają temperaturę krzepnięcia, co umożliwia stosowanie i przygotowanie środka w temperaturze do - 20°C.

Przykład I. Do szlamatora wprowadza się wodę w ilości 30% wagowych, a następnie stopniowo dozuje się niezapiaszczony ił plioceński o wilgotności złożowej około 20% w ilości 60% wagowych, który uprzednio rozdrabnia się na strugarce nożowej. Po dokładnym wymieszaniu składników dodaje się płatkowy chlorek wapnia w postaci nasyconego roztworu w ilości 10% wagowych. Po pełnym rozszlamowaniu i uzyskaniu zawiesiny o gęstości 1,5 g/cm³, do szlamu wprowadza się żel karboksymetylocelulozy w ilości 0,04% wagowych. Po 15 minutach ujednorodniania otrzymuje się środek uszczelniający.

Przykład Π. Do szlamatora wprowadza się wodę w ilości 40% wagowych, płatkowy chlorek wapnia w ilości 7% wagowych oraz mieloną sól kamienną w ilości 3% wagowych, po czym miesza się powyższe składniki do ich pełnego rozpuszczenia się. Następnie stopniowo dozuje się niezapiaszczony ił plioceński o wilgotności złożowej około 20% w ilości 50% wa^gowych. ^Po peta^ym rozsz^lamowamu i uz^yskamu zawⁱesⁱn^y o ^gęstośc^{i 1,6 g/}cm³ dodaje s^iężelatynę w ilości 0,1% wagowych, po czym mieszaninę ujednoradnia się przez okres 15 minut. Po przelaniu środka do zbiornika agregatu dozującego wprowadza się dodatkowo 3% wagowych wapna hydratyzowanego Ca(OH)2 i ujednorodnia się mieszaninę.

P r z y k ł a d ΙΠ. Do szlamatora wprowadza się ług odpadowy z produkcji sody metodą Solvaya w ilości 50% wagowych oraz niezapiaszczony ił mioceński o wilgotności złożowej około 20% w ilości 50% wagowych. Po pełnym rozszlamowaniu składników dodaje się agar w ilości 0,1% wagowych w stosunku do ilości szlamu, po czym mieszaninę ujednoradnia się przez okres I⁵ minut. Łu^g o^dpa^dowy zawmra w sworn skłatóe na 1 ^dm³:^{100 g} CaCb ⁵ g ^NaCl oraz 30 g substancji stałych takich jak : CaCCb, S1O2 oraz CaSO4.

Przykład IV. Do szlamatora wprowadza się solankę kopalnianą w ilości 40% wagowych, a następnie płatkowy chlorek wapnia w ilości 5% wagowych oraz wapno hydratyzowane Ca(OH)2 w ilości 5% wagowych, a po rozpuszczeniu się składników stopniowo dozuje się ił mioceński o wilgotności złożowej około 20% w ilości 50% wagowych. Po pełnym rozszlamowamu ⁱ uzys^kamu zawtes^ o ^gęstośc^{i 1,55 g/}cm^{3 d}o^daje sⁱę klej kazemowy^, wcze^śmej namoczony w wodzie, w ilości 1% wagowych w stosunku do ilości szlamu, po czym mieszaninę uje^oradma sⁱę przez I⁵ mmut. ^anka topalmana zawmra w swoim skMzm : Ca+² - ^2,1 g/dm3, Mg+2 - 3,2 g/dm3, Na⁺¹ - 20,7 g/dm3, Cl'¹ - 36,4 g/dm3.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu, zawierającego chlorek wapnia oraz chlorek magnezu, znamienny tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych, z wody w ilości 20 - 70% wagowych oraz z chlorków ziem alkalicznych w ilości 0,5 - 25% wagowych i ewentualnie ze związków ziem alkalicznych w ilości 0 - 15% wagowych oraz ze związków alkalicznych w ilości 0 - 15% wagowych, po czym do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0-5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych oraz cement w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwiastkami wchodzącymi w skład związków ziem alkalicznych są wapń oraz magnez.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związki alkaliczne stosuje się korzystnie chlorek sodu, wodorotlenek sodu, tlenek sodu oraz węglan sodu.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako zagęszczacz organiczny stosuje się karboksymetylocelulozę, żelatynę, agar, klej glutynowy oraz klej kazeinowy.
5. Sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu, zawierającego chlorek wapnia oraz chlorek magnezu, znamienny tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych oraz z ługu odpadowego z produkcji sody metodą Solvaya w ilości 30 - 70% wagowych i ewentualnie ze związków ziem alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych oraz ze związków alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych, po czym do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych oraz cement w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że pierwiastkami wchodzącymi w skład związków ziem alkalicznych są wapń oraz magnez.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako związki alkaliczne stosuje się korzystnie chlorek sodu, wodorotlenek sodu, tlenek sodu oraz węglan sodu.
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako zagęszczacz organiczny stosuje się karboksymetylocelulozę, żelatynę, agar, klej glutynowy oraz klej kazeinowy.
9. Sposób otrzymywania środka do uszczelniania górotworu, zawierającego chlorek wapnia oraz chlorek magnezu, znamienny tym, że wytwarza się szlam, składający się ze skał ilastych w ilości 30 - 70% wagowych oraz z solanki kopalnianej w ilości 30 - 70% wagowych i ewentualnie ze związków ziem alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych oraz ze związków alkalicznych w ilości 0 - 10% wagowych, po czym do szlamu wprowadza się zagęszczacz organiczny w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu i ewentualnie dodatkowo związki ziem alkalicznych oraz cement w ilości 0 - 5% wagowych w stosunku do ilości szlamu.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że pierwiastkami wchodzącymi w skład związków ziem alkalicznych są wapń oraz magnez.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako związki alkaliczne stosuje się korzystnie chlorek sodu, wodorotlenek sodu, tlenek sodu oraz węglan sodu.
12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako zagęszczacz organiczny stosuje się karboksymetylocelulozę, żelatynę, agar, klej glutynowy oraz klej kazeinowy.

162 437