RU2270921C1 - Backfill mix - Google Patents

Backfill mix Download PDF

Info

Publication number
RU2270921C1
RU2270921C1 RU2004123713/03A RU2004123713A RU2270921C1 RU 2270921 C1 RU2270921 C1 RU 2270921C1 RU 2004123713/03 A RU2004123713/03 A RU 2004123713/03A RU 2004123713 A RU2004123713 A RU 2004123713A RU 2270921 C1 RU2270921 C1 RU 2270921C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diabase
mixture
water
grinded
cement
Prior art date
Application number
RU2004123713/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В чеслав Николаевич Калмыков (RU)
Вячеслав Николаевич Калмыков
Иль Сергеевич Белобородов (RU)
Илья Сергеевич Белобородов
Владимир Виниаминович Григорьев (RU)
Владимир Виниаминович Григорьев
Александр Викторович Сараскин (RU)
Александр Викторович Сараскин
Original Assignee
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова filed Critical Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Priority to RU2004123713/03A priority Critical patent/RU2270921C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270921C1 publication Critical patent/RU2270921C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry, particularly to develop mineral deposit along with backfilling of worked-out areas.
SUBSTANCE: backfill mix comprises cement, grinded granulated blastfurnace slag, filler and water. The backfill mix additionally has shredded straw. Grinded diabase is used as the filler. All above components are taken in the following amounts (% by weight): cement - 2.9-5.07, grinded granulated blastfurnace slag - 15.21-16.91, grinded diabase - 52.24-53.22, shredded straw - 0.02-0.076, water - remainder.
EFFECT: increased strength and crack-resistance.
2 tbl

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of mineral deposits with the laying of the developed space.

Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель и воду, взятые в следующем соотношении компонентов, мас.%:Known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate and water, taken in the following ratio of components, wt.%:

ЦементCement 22 Молотый гранулированный доменный шлакGround granulated blast furnace slag 18,418,4 ЗаполнительAggregate 61,3861.38 ВодаWater ОстальноеRest

(см. Л.К.Вахрушев, Е.М.Денисов, К.Ю.Репп. Применение отвальных доменных шлаков для приготовления вяжущей закладочной смеси. Горный журнал, 1979, №1, с.39).(see L.K. Vakhrushev, E.M. Denisov, K.Yu. Repp. Use of dump blast-furnace slag for preparation of knitting filling mixture. Mining Journal, 1979, No. 1, p. 39).

Недостатками известной смеси являются низкая пластичность за счет того, что содержание мелкой фракции класса - 0,14 мм менее 600 л/м3 приводит к расслоению смеси, а также низкая прочность (3,0 МПа в 90 суток) возводимого массива за счет использования заполнителя с пределом прочности ниже нормативной прочности закладки.The disadvantages of the known mixture are low ductility due to the fact that the content of the fine fraction of the class - 0.14 mm less than 600 l / m 3 leads to delamination of the mixture, as well as low strength (3.0 MPa in 90 days) of the constructed array due to the use of aggregate with a tensile strength below the normative strength of the bookmark.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель - песок и воду, взятые в следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest analogue to the claimed object is a filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate - sand and water, taken in the following ratio of components, wt.%:

ЦементCement 1,4-21.4-2 Молотый гранулированный доменный шлакGround granulated blast furnace slag 18,8-19,918.8-19.9 ПесокSand 62,8-6362.8-63 ВодаWater ОстальноеRest

(см. А.Л.Требуков. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. - М.: Недра, 1981, с.31).(see A.L. Trebukov. The use of hardening bookmarks in underground ore mining. - M .: Nedra, 1981, p.31).

Недостатками данной смеси являются невысокая прочность (4,5 МПа в 180 суток) и низкая трещиностойкость при возведении закладочного массива. Это происходит за счет повышенного содержания в смеси вяжущего и воды, что вызывает неравномерные объемные деформации во время твердения смеси, приводящие к появлению усадочных трещин.The disadvantages of this mixture are low strength (4.5 MPa in 180 days) and low crack resistance during the construction of the filling array. This is due to the increased content of the binder and water in the mixture, which causes uneven volumetric deformations during the hardening of the mixture, leading to the appearance of shrinkage cracks.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении прочности и трещиностойкости закладочной смеси.The technical problem solved by the invention is to increase the strength and crack resistance of the filling mixture.

Поставленная задача решается тем, что известная закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель и воду, согласно изобретению дополнительно содержит измельченную солому, а в качестве заполнителя - молотый диабаз при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate and water, according to the invention additionally contains crushed straw, and as a filler - ground diabase in the following ratio of components, wt.%:

ЦементCement 2,9-5,072.9-5.07 Молотый гранулированный доменный шлакGround granulated blast furnace slag 15,21-16,9115.21-16.91 Молотый диабазGround Diabase 52,24-53,2252.24-53.22 Измельченная соломаShredded straw 0,02-0,0760.02-0.076 ВодаWater ОстальноеRest

Известно при камерной системе разработки месторождений полезных ископаемых использование стеблей соломы в качестве демпфирующей прослойки, обеспечивающей стенкам ледяного целика упругую податливость относительно стенки закладываемой камеры (см. авт. св. СССР №815320, E 21 F 15/00).It is known in the chamber system for the development of mineral deposits to use straw stalks as a damping layer, which provides elastic compliance to the walls of the ice pillar relative to the wall of the chamber to be laid (see ed. St. USSR No. 815320, E 21 F 15/00).

В заявляемой закладочной смеси измельченная солома проявляет новое техническое свойство, заключающееся в обеспечении армирования волокнами соломы возводимого искусственного массива, что позволяет равномерно распределять объемные деформации в твердеющем массиве и тем самым предотвратить появление усадочных трещин. Наличие измельченной соломы в закладочном массиве также способствует ускорению дренажа избыточной воды из него.In the inventive filling mixture, the crushed straw exhibits a new technical property, which is to ensure that the reinforced fiber of the constructed artificial massif is reinforced with straw fibers, which makes it possible to evenly distribute volumetric deformations in the hardening massif and thereby prevent the appearance of shrinkage cracks. The presence of chopped straw in the backfill array also helps to accelerate the drainage of excess water from it.

Кроме того, волокна измельченной соломы, обладая высокой гидроскопичностью, быстро впитывают воду (в течение 0,3-0,5 мин), обеспечивая тем самым достаточно высокую подвижность и пластичность закладочной смеси, что исключает ее расслоение как при транспортировании, так и при твердении закладочного массива.In addition, the fibers of crushed straw, having high hydroscopicity, quickly absorb water (within 0.3-0.5 minutes), thereby ensuring a sufficiently high mobility and plasticity of the filling mixture, which eliminates its delamination both during transportation and during hardening filling array.

Таким образом, измельченная солома, обладая комплексом свойств, способствует повышению трещиностойкости возводимого искусственного массива, обеспечивая при этом его высокую прочность.Thus, crushed straw, having a set of properties, helps to increase the crack resistance of the constructed artificial massif, while ensuring its high strength.

Известно использование в гидравлической закладке дробленного диабаза в качестве заполнителя (см. Закладочные работы в шахтах: Справочник / Под ред. Д.М.Бронникова, М.Н.Цыгалова - М.: Недра, 1989, с.259).Known use in hydraulic tab crushed diabase as a filler (see Bookmarking work in the mines: a Handbook / Under the editorship of DM Bronnikov, MN Tsygalov - M .: Nedra, 1989, p.259).

В заявляемой закладочной смеси молотый диабаз также использован в качестве заполнителя.In the inventive filling mixture, ground diabase is also used as a filler.

Однако наравне с известным техническим свойством в заявляемой смеси молотый диабаз проявляет новое техническое свойство, заключающееся в регулировании однородности закладочной смеси путем создания несущей мелкодисперсной среды из шламовых частиц (фракции менее 0,14 мм) диабаза, которая обеспечивает равномерное распределение по объему частиц цемента и шлака за счет их взвешенного состояния. Это повышает пластичность закладочной смеси, увеличивает ее подвижность, в результате чего исключается расслоение закладочной смеси при транспортировании, а также при твердении массива. Все это ведет к повышению прочности и трещиностойкости закладочного массива.However, along with the known technical property in the inventive mixture, ground diabase exhibits a new technical property, which consists in regulating the homogeneity of the filling mixture by creating a carrier finely dispersed medium of slurry particles (fractions less than 0.14 mm) of diabase, which ensures uniform distribution of cement and slag particles in volume due to their suspended state. This increases the ductility of the filling mixture, increases its mobility, which eliminates the stratification of the filling mixture during transportation, as well as during hardening of the array. All this leads to increased strength and crack resistance of the filling mass.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемая закладочная смесь явным образом не следует из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".Based on the foregoing, we can conclude that the inventive filling mixture does not explicitly follow from the prior art, and therefore meets the patentability condition "inventive step".

Заявляемую закладочную смесь готовят следующим образом. Предварительно в шаровой мельнице измельчают гранулированный доменный шлак и диабаз до крупности 40% класса - 0,074 мм, затем добавляют цемент марки М400, воду и измельченную солому, имеющую длину волокон 30-40 мм. Все указанные выше компоненты закладочной смеси берут в заявляемом количестве. Затем полученную смесь перемешивают до однородной консистенции, после чего закладочная смесь готова к использованию.The inventive filling mixture is prepared as follows. First, granular blast furnace slag and diabase are ground in a ball mill to a particle size of 40% class - 0.074 mm, then M400 brand cement, water and ground straw having a fiber length of 30-40 mm are added. All of the above components of the filling mixture are taken in the claimed amount. Then the resulting mixture is stirred until a homogeneous consistency, after which the filling mixture is ready for use.

Для обоснования преимуществ заявляемой закладочной смеси по сравнению с прототипом, а также для обоснования количественного содержания компонентов в заявляемой смеси в лабораторных условиях было приготовлено и испытано шесть составов закладочной смеси: составы №1-3 взяты с заявляемым содержанием компонентов; состав №4 - с содержанием компонентов, выходящих за минимальное значение; состав №5 - с содержанием компонентов, выходящим за максимальное значение; состав №6 взят по прототипу. Составы закладочных смесей приведены в табл. 1.To substantiate the advantages of the inventive filling mixture in comparison with the prototype, as well as to justify the quantitative content of the components in the inventive mixture in laboratory conditions, six compositions of the filling mixture were prepared and tested: compositions No. 1-3 were taken with the claimed content of the components; composition No. 4 - with the content of components that go beyond the minimum value; composition No. 5 - with a content of components that goes beyond the maximum value; composition No. 6 was taken on the prototype. The compositions of the filling mixtures are given in table. one.

Таблица 1Table 1 СоставыCompositions Содержание компонентов смеси, мас.%The content of the components of the mixture, wt.% ЦементCement Молотый гранулированный доменный шлакGround granulated blast furnace slag Молотый диабазGround Diabase ПесокSand Измельченная соломаShredded straw ВодаWater №2Number 2 3,93.9 15,915.9 52,952.9 -- 0,0490,049 27,25127,251 №3Number 3 5,075.07 16,9116.91 53,2253.22 -- 0,0760,076 24,72424,724 №4Number 4 1,91.9 14,3414.34 51,2251.22 -- 0,0140.014 32,52632,526 №5Number 5 6,16.1 14,3414.34 51,2251.22 -- 0,10.1 28,2428.24 №6 прототипNo. 6 prototype 22 18,3618.36 -- 61,2261.22 -- 18,4218,42

Для испытаний готовили образцы размером 10×10×10 см. Образцы после затвердевания выдерживали под слоем влажных опилок. Испытания образцов №1-6 на механическую прочность осуществляли гидравлическим прессом через 28, 90 и 180 дней, в соответствии с ГОСТ 10180-85. Результаты испытаний приведены в табл.2.For testing, samples 10 × 10 × 10 cm in size were prepared. After hardening, the samples were kept under a layer of wet sawdust. Tests of samples No. 1-6 for mechanical strength were carried out by a hydraulic press after 28, 90 and 180 days, in accordance with GOST 10180-85. The test results are shown in table.2.

Таблица 2table 2 СоставыCompositions Характеристика закладочной смесиCharacteristics of the filling mixture Прочность образцов на сжатие (МПа) в возрасте, сутThe compressive strength of samples (MPa) in age, days Осадка конуса СтройЦНИЛа, смDraft cone StroyTSNIL, cm Прочность образцов на разрыв (МПа) в возрасте, сутThe tensile strength of the samples (MPa) in age, days 2828 9090 180180 180180 №1No. 1 1,611,61 3,013.01 4,954.95 11,511.5 0,4750.475 №2Number 2 2,32,3 3,433.43 5,125.12 11,511.5 0,4810.481 №3Number 3 2,22.2 3,253.25 5,15.1 11,311.3 0,4780.478 №4Number 4 1,671,67 2,692.69 4,334.33 11,511.5 0,4340.434 №5Number 5 1,531,53 2,882.88 4,234.23 10,510.5 0,4120.412 №6 прототипNo. 6 prototype 1,671,67 2,932.93 4,554,55 1010 0,4320.432

Результаты испытаний, приведенные в табл.2, показали, что заявляемая закладочная смесь (составы №1-3) по сравнению с закладочной смесью (состав №6), взятой за прототип, имеет:The test results shown in table 2 showed that the inventive filling mixture (compositions No. 1-3) compared with the filling mixture (composition No. 6), taken as a prototype, has:

- повышение на 8,8-12,5% прочности на сжатие в возрасте 180 суток;- increase of 8.8-12.5% compressive strength at the age of 180 days;

- повышение на 9,9-11,3% прочности на разрыв, что подтверждает высокую трещиностойкость закладочного массива;- increase by 9.9-11.3% of tensile strength, which confirms the high crack resistance of the filling mass;

- повышение на 13-15% подвижности смеси.- increase by 13-15% of the mobility of the mixture.

Использование закладочных смесей с содержанием компонентов, выходящих за заявляемые пределы, нецелесообразно из-за недостаточной прочности закладочного массива (состав №4, 5), а также низкой его трещиностойкости (состав №5).The use of filling mixtures with a content of components that go beyond the declared limits is impractical due to the insufficient strength of the filling array (composition No. 4, 5), as well as its low crack resistance (composition No. 5).

Claims (1)

Закладочная смесь, содержащая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит измельченную солому, а в качестве заполнителя - молотый диабаз при следующем содержании компонентов, мас.%:The filling mixture containing cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate and water, characterized in that it additionally contains crushed straw, and as a filler - ground diabase with the following content of components, wt.%: ЦементCement 2,9-5,072.9-5.07 Молотый гранулированный доменный шлакGround granulated blast furnace slag 15,21-16,9115.21-16.91 Молотый диабазGround Diabase 52,24-53,2252.24-53.22 Измельченная соломаShredded straw 0,02-0,0760.02-0.076 ВодаWater ОстальноеRest
RU2004123713/03A 2004-08-02 2004-08-02 Backfill mix RU2270921C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123713/03A RU2270921C1 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Backfill mix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123713/03A RU2270921C1 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Backfill mix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2270921C1 true RU2270921C1 (en) 2006-02-27

Family

ID=36114381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004123713/03A RU2270921C1 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Backfill mix

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270921C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445464C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stowing mix
RU2455493C1 (en) * 2011-05-31 2012-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Composition of fill mixture
RU2455494C1 (en) * 2011-01-11 2012-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Composition of stowing mixture
RU2456456C1 (en) * 2011-05-31 2012-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Hardening stowing mixture
RU2563902C1 (en) * 2014-09-17 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Stowing mixture composition
RU2739003C1 (en) * 2019-06-28 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Filling mixture composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТРЕБУКОВ А.Л. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. М.: Недра, 1981, с. 31. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445464C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stowing mix
RU2455494C1 (en) * 2011-01-11 2012-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Composition of stowing mixture
RU2455493C1 (en) * 2011-05-31 2012-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Composition of fill mixture
RU2456456C1 (en) * 2011-05-31 2012-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Hardening stowing mixture
RU2563902C1 (en) * 2014-09-17 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Stowing mixture composition
RU2739003C1 (en) * 2019-06-28 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Filling mixture composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107915427B (en) Construction method of semi-flexible pavement material
CN105801039B (en) Wear-resisting, antiknock concrete and preparation method thereof
CN102320803B (en) Self-compacting concrete prepared from iron ore tailings, and preparation method thereof
CN107500685B (en) Application of straw fiber-containing cemented filling material in filling mining
CN111362656B (en) Well cementing oil well cement composition and preparation method thereof
CN107500686B (en) Filling material containing straw fibers and application thereof in filling mining
RU2270921C1 (en) Backfill mix
US11685690B2 (en) Vitreous carbon aggregate for lightweight concrete
CN117534415A (en) Modified cement stabilized macadam and preparation method thereof
Azunna et al. Stabilization of Ikpayongu laterite using Cement, RHA and Carbide Waste Mixture for Road Subbase and Base Material
CN112723813B (en) Barite concrete and preparation method thereof
KR101465064B1 (en) Repairing mortar having high wear resistance, high shock resistance and high salt damage prevention and a process for repairing tunnel using the same
CN109053091A (en) A kind of road surface strong concrete
RU2427549C1 (en) Refractory concrete mixture
Al-Masaeid et al. Properties of asphalt-oil shale ash bituminous mixtures under normal and freeze-thaw conditions
RU2456456C1 (en) Hardening stowing mixture
RU2282724C1 (en) Fill mix
CN111153633A (en) Anti-cracking asphalt concrete and preparation process thereof
CN105492405A (en) Hydraulic mortar comprising glass
RU2824526C1 (en) Composition of filling mixture
Youn-Čale et al. Consolidation of single-component grouting mortars in the course of dewatering: redistribution of particles
Mukesh et al. A Systematic Study on Physical and Mechanical Properties of No-Fine Concrete with Additives
Krivenko et al. Slag alkaline polymer cement concretes
Younsi et al. Experimental investigation and evaluation of the compactness and moisture damage of asphalt mixes incorporating dune and river sand
Rubashkina et al. Optimization of grading of sand in васkfill using metallurgical waste

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120803

BF4A Cancelling a publication of earlier date [patents]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150803