RU2060243C1

RU2060243C1 - Destroying explosiveless composition

Info

Publication number: RU2060243C1
Authority: RU
Inventors: Лорис Петрович Шульгин; Александр Николаевич Стрельников
Original assignee: Лорис Петрович Шульгин; Александр Николаевич Стрельников
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: composition has, wt.-%: water 28-30; magnesium oxide 1.5-3.5; dispergator 1.4-2.0; hydration retardant 1.4-2.0; potassium nitrate 1.0-1.5; potassium or sodium chloride 1.0-1.5, and calcium oxide - the rest. Composition is prepared by dry components mixing, at mixture keeping at -12-15 C and water addition. Expanding strength is 44.64-45.41 MPa, time for this effect is 18 hr. Composition is used as expanding and hardening addition to the concrete mixtures. EFFECT: enhanced quality of composition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к разрушающим составам, не содержащим взрывчатых веществ, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, в реставрационных работах, проводимых в действующих цехах и зданиях, для разрушения твердых пород при разделке блоков, прокладке траншей и тоннелей, при разрушении других бетонных, железобетонных и каменных объектов, при добыче камня ценных пород, например мрамора, а также в качестве расширяющей и упрочняющей добавки к бетонным смесям. The invention relates to destructive compositions that do not contain explosives, and can be used in the mining industry, in restoration work carried out in existing workshops and buildings, for the destruction of solid rocks when cutting blocks, laying trenches and tunnels, and for the destruction of other concrete, reinforced concrete and stone objects, in the extraction of valuable stone, such as marble, as well as expanding and strengthening additives to concrete mixtures.

Известны новые материалы, применяемые для эффективного разрушения прочных хрупких объектов, принцип использования которых основан на безвзрывном действии за счет возникновения расширяющего усилия при смешивании их с водой [1, 2]
Наиболее близким по составу и способу изготовления к изобретению относится невзрывчатый разрушающий состав (НРС-1), получаемый на основе окиси кальция, воды и замедлителя гидратации с введением дополнительных компонентов [3, 4, 5]
Недостатком данного состава является невозможность использования его при низких температурах, в том числе при минусовых, наличие самопроизвольных выбросов рабочей смеси из шпуров в летний период при 20-25^оС и выше и ограниченность диаметра используемых скважин (не более 45 мм) из-за опасности выброса состава при соблюдении прочих условий.Known new materials used for the effective destruction of durable brittle objects, the principle of use of which is based on the explosive action due to the occurrence of expanding forces when mixing them with water [1, 2]
The closest in composition and manufacturing method to the invention relates to non-explosive destructive composition (NRS-1), obtained on the basis of calcium oxide, water and a hydration inhibitor with the introduction of additional components [3, 4, 5]
The disadvantage of this formulation is the impossibility of using it at low temperatures, including sub-zero, the presence of spontaneous emission of the working mixture from holes in the summer period at 20-25 ^{° C} and above, and the limited diameter of boreholes used (no more than 45 mm) because of the danger release of the composition subject to other conditions.

Целью изобретения является создание такого безвзрывного разрушающего состава, который практически без снижения расширяющего усилия обладал бы более широким температурным интервалом применения, в частности, позволял бы проводить работы в естественных зимних условиях, а в летнее время допускалось бы бурение скважин большего (чем 50 мм) диаметра без опасности выбросов рабочей смеси. The aim of the invention is the creation of such an explosive-free destructive composition, which almost without reducing the expanding force would have a wider temperature range of application, in particular, would allow for work in natural winter conditions, and in the summer it would be possible to drill wells of larger (than 50 mm) diameter without danger of emissions of the working mixture.

Поставленная цель достигается тем, что в известный состав НРС-1 дополнительно вводят оксид магния в количестве 1,5-3,5% нитрат калия и хлорид натрия (или калия) при соотношении KNO₃:NaCl=1:1 в количестве 2,5% к общему содержанию сухих компонентов.This goal is achieved by the fact that magnesium oxide in an amount of 1.5-3.5% potassium nitrate and sodium chloride (or potassium) is additionally introduced into the known composition of the LDC-1 with a ratio of KNO ₃ : NaCl = 1: 1 in an amount of 2.5 % to the total dry matter content.

Содержание основных компонентов в предлагаемом составе должно быть в следующей пропорции, мас. Окись кальция, CaO 60-66 Окись магния, MgO 1,5-3,5 Разжижитель рабо- чей смеси (диспер- гатор) типа НФ, про- дукт конденсации нафталинсульфокис- лот с формальдегидом со степенью n=2-9 (суперпластифика- тор С-2) или "До- фен" (триполифос- фат натрия) 1,0-2,0 Замедлитель гидрата- ции в виде лигно- сульфонатов по ОСТ 13-183-83 или суль- фитно-спиртовая бар- да, или замедлитель КБП (сульфитно-дрож- жевая бражка) 1,0-2,0 Азотнокислый калий, KNO₃ 1,0-1,5 Хлористый натрий (калий), NaCl /KCl/ 1,0-1,5 Вода 28-30
Таким образом, заявляемый состав отличается от известного введением новых компонентов: оксида магния, азотнокислого калия и хлорида натрия (калия). Наличие этих ингредиентов приводит к тому, что при смешивании сухого материала с водой образуется жидкая фаза солевой раствор, температура замерзания которого составляет минус 15-17^оС, что обеспечивает осуществление гидратации активных форм CaO и MgO в зимних условиях. Скальные породы, фундаменты зданий, слежавшиеся грунты и т.д. в зимний период, как правило, имеют более высокую температуру, нежели отмеченная выше, поэтому применение нового состава в условиях зимы становится вполне допустимым. При этом достигается требуемое по ТУ [5] расширяющее усилие.The content of the main components in the proposed composition should be in the following proportion, wt. Calcium oxide, CaO 60-66 Magnesium oxide, MgO 1.5-3.5 A diluent for the working mixture (dispersant) of the NF type, a condensation product of naphthalenesulfonates with formaldehyde with a degree of n = 2-9 (superplasticizer torus C-2) or Dofen (sodium tripolyphosphate) 1.0-2.0 Hydration retardant in the form of lignosulfonates according to OST 13-183-83 or sulphate-alcohol bard, or CBP retarder (sulphite-yeast mash) 1.0-2.0 Potassium nitrate, KNO ₃ 1.0-1.5 Sodium chloride (potassium), NaCl / KCl / 1.0-1.5 Water 28- thirty
Thus, the claimed composition differs from the known introduction of new components: magnesium oxide, potassium nitrate and sodium chloride (potassium). The presence of these components leads to the fact that by mixing a dry material with water, the liquid phase is formed salt solution, which is the freezing temperature ^of minus 15-17 C, which provides the implementation of hydration of reactive CaO and MgO in winter conditions. Rock formations, building foundations, compacted soils, etc. in winter, as a rule, they have a higher temperature than the ones noted above, so the use of a new composition in winter conditions becomes quite acceptable. In this case, the expanding force required by TU [5] is achieved.

Присутствие добавочных новых солей одновременно нивелирует экзотермический эффект гидратации активных составляющих материалов, что приводит к смягчению процесса гидротации и уменьшает опасность выброса смесей из скважин в жаркую погоду. Так во время испытаний нового состава выбросов рабочей смеси не было отмечено даже при температуре воздуха 36^оС. Помимо этого, такое поведение состава позволяет проводить бурение широких скважин (до 105 мм) с соответствующим сокращением общего объема буровых работ и расхода нового разрушающего средства.The presence of additional new salts simultaneously eliminates the exothermic effect of hydration of the active constituent materials, which leads to a mitigation of the hydration process and reduces the risk of mixtures being released from wells in hot weather. Thus, during testing of a new richness emission was not observed even at an air temperature ^of 36 C. In addition, the composition of this behavior allows for drilling wells wide (105 mm) with a corresponding reduction in the total volume and flow of drilling new destructive means.

Для контрольной проверки заявляемого состава и его действия были приготовлены смеси с соответствующим содержанием компонентов, приведенных в таблице. Измерение расширяющего усилия образцов осуществлялось на динамометрической установке в естественных условиях. Смешивание состава с водой производилось после выдержки образцов на холодном воздухе при температуре минус 12-15^оС, температура воды для затворения (смешивания) составляла во всех случаях 2^оС. Начальная температура после смешивания составляла 14,5^оС. Проведенные испытания показали, что образцы нового безвзрывного разрушающего состава развивают через 24 ч расширяющее усилие более 40 МПа, близкое к прототипу, однако при температурах, значительно ниже той, которая определяет нижний предел применимости НРС-1 [5]
Использование заявляемого состава позволит:
применять безвзрывной разрушающий состав в зимних условиях при температуре разрушаемых объектов до минус 15^оС;
применять при разрушении бурение скважин большего, чем 50 мм, диаметра (до 105 мм);
использовать предлагаемый состав в жарких климатических условиях при температурах до 35^оС без опасения выбросов смеси из шпуров.For a control check of the claimed composition and its action were prepared mixtures with the corresponding content of the components shown in the table. Measurement of the expanding force of the samples was carried out on a dynamometer in vivo. Mixing the composition with water was carried out after holding the samples in the cold air at a temperature of minus 12-15 ^{° C,} the temperature for the mixing (mixing) in all cases was 2 ^C. The initial temperature after mixing was 14.5 ° ^C. The tests showed that samples of a new non-explosive destructive composition develop after 24 hours an expanding force of more than 40 MPa, close to the prototype, but at temperatures well below that which determines the lower limit of applicability of NRS-1 [5]
Using the claimed composition will allow:
apply non-explosive destructive composition in winter conditions at a temperature of destructible objects up to minus 15 ^о С;
to use for destruction drilling wells larger than 50 mm in diameter (up to 105 mm);
use the proposed composition in hot climatic conditions at temperatures up to 35 ^{° C} without fear of a mixture of drilling emissions.

Благодаря использованию скважин большого диаметра объем буровых работ при применении нового состава (БРС) уменьшается вдвое по сравнению с применение НРС-1, снижаясь с 1,496 до 0,718 м³ на добычу 100 м³ мрамора. При этом расход разрушающего состава сокращается с 3,17 до 1,523 т.Due to the use of large diameter wells, the volume of drilling operations when applying the new composition (BRS) is halved compared to the use of NRS-1, decreasing from 1.496 to 0.718 m ³ for the extraction of 100 m ^{3 of} marble. At the same time, the consumption of destructive composition is reduced from 3.17 to 1.523 tons.

Технология получения предложенного состава не меняется по сравнению с используемой для известного состава [5] The technology for obtaining the proposed composition does not change compared to that used for the known composition [5]

Claims

An non-explosive destructive composition including calcium oxide, a hydration inhibitor, a dispersant, water, characterized in that it additionally contains magnesium oxide, potassium nitrate and potassium chloride or sodium with a ratio of potassium nitrate or sodium chloride 1: 1 and the following ratio, wt.

Water 28 30
Magnesium Oxide 1.5 3.5
Dispersant 1.4 2.0
Hydration retardant 1.4 2.0
Potassium nitrate 1.0 1.5
Potassium chloride or sodium 1.0 1.5
Calcium Oxide Else