SU1705595A1

SU1705595A1 - Method of erection of filling mass

Info

Publication number: SU1705595A1
Application number: SU874319420A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Аксененко; Анатолий Артемович Казак; Владимир Александрович Лапин
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при закладке выработанного пространства шахт и рудников . Целью изобретени вл етс улучшение качества возводимого массива за счет повышени равномерности пропитки инертного наполнител в жущим. Способ предусматриваетпневматическую транспортировку порций инертного наполнител закладочного материала с пробками сжатого воздуха между отдельными порци ми , введени в пробки пенообразовател в виде аэрозоли перед вводом раствора в жущего . На выходе из трубопровода закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство, осуществл ют ее вакуумиро- вание. 2 ил.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mining and can be used in laying the mined-out space of mines and mines. The aim of the invention is to improve the quality of the erected array by increasing the uniformity of impregnation of the inert filler in the ground. The method involves pneumatic transportation of portions of an inert filler of a filling material with compressed air plugs between separate portions, introducing a frother into the plugs in the form of aerosols before introducing the solution into the slurry. At the outlet of the pipeline, the filling mass supplied to the developed space is evacuated. 2 Il.

Description

соwith

СWITH

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при закладке выработанного пространства шахт и рудников .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mining and can be used in laying the mined-out space of mines and mines.

Известен способ пневматической закладки выработанного пространства, включающий добычу пустых пород дл закладки, их дробление, грохочение и шихтовку. Затем закладочный материал транспортируют к пневмозакладочной машине и загружают в нее. В машине специальным дозирующим устройством формируют порции закладочного материала, которые, череду сь со сжатыми воздушными пробками, подают в пневмопровод и далее транспортируют по нему в выработанное пространство на возведение закладочного массива.There is a method of pneumatic bookmarking of the developed space, including the extraction of waste rock for bookmarking, their crushing, screening and blending. Then the filling material is transported to the pneumatic folding machine and loaded into it. In the machine, special portions of the filling material are formed in the machine, which, alternating with compressed air traffic jams, are fed into the pneumatic conduit and then transported through it into the worked-out space for the construction of the filling mass.

Недостатком способа вл етс низка эффективность св зывани между собой частиц закладочного материала из-за отсутстви в нем в жущего компонента. Это приводит к высокой сыпучести возведенного закладочного массива и как следствие к его неустойчивости при подработке с обнажением , что ограничивает область применени пневмозакладочного материала.The disadvantage of this method is the low efficiency of binding between the particles of the filling material due to the absence of a binder in it. This leads to a high flowability of the erected stowing massif and, as a consequence, to its instability during underworking with exposure, which limits the scope of application of the pneumo-lay-out material.

Известен также способ возведени закладочного массива, заключающийс в приготовлении закладочного материала и раствора в жущего, транспортирование по пневмопроводу закладочного материала в виде порций закладочной массы, чередующихс с пробками сжатого газа, и ввод в концевую часть пневмопровода раствора в жущего, например цементного молока.There is also known a method for erecting a filling mass, which consists in preparing a filling material and mortar solution, transporting a filling material through a pneumatic conduit in the form of filling mass alternating with compressed gas stoppers, and introducing a solution in a tinder, for example, cement milk.

К недостаткам известного способа следует отнести неравномерное распределение в возводимом закладочном массивеThe disadvantages of this method include the uneven distribution in the erected filling array

VJVj

О СЛ СЛ О СЛAbout SL SL H SL

в жущего компонента, что значительно снижает прочность закладки. Это вление обус- ловлено тем, что в случае в зкой консистенции в жущего он плохо проникает в сыпучую среду пневмозакладочного ма- териала. Кроме того, вследствие низкой св зности и высокой подвижности происходит истечение и дренаж в жущего раствора из заложенной в выработанное пространство закладочной массы. В результате рассло- ени и стекани раствора в жущего по почве пласта ухудшаетс эффективность св зывани закладочного материала, что также приводит к снижению прочности закладочного массива.in the ghost component, which significantly reduces the strength of the bookmark. This phenomenon is due to the fact that, in the case of a viscous consistency of a peasant, it does not penetrate well into the free-flowing medium of the pneumozakladochnogo material. In addition, due to the low connectivity and high mobility, the outflow and drainage of the cement solution from the filling mass laid down in the developed space occurs. As a result of the delamination and drainage of the solution in the soil-bearing formation, the efficiency of binding the filling material deteriorates, which also leads to a decrease in the strength of the filling mass.

Целью изобретени вл етс улучшение качества возводимого массива за счет повышени равномерности пропитки инертного наполнител в жущим.The aim of the invention is to improve the quality of the erected array by increasing the uniformity of impregnation of the inert filler in the ground.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе возведени закладочного массива , включающем пневматический транспорт предварительно приготовленных порций инертного наполнител закладочного материала с пробками сжатого воздуха между порци ми и последующий ввод в закладочный материал растворов в жущего и пенообразовател с получением закладочной массы, подаваемой в выработанное пространство , пенообразователь ввод т в пробки сжатого воздуха в виде аэрозоли перед вводом раствора в жущего, а на выходе закладочной массы из трубопровода осуществл ют ее вакуумирование.The goal is achieved by the fact that in the method of erection of a filling mass, including pneumatic transport of previously prepared portions of inert filler of filling material with compressed air stoppers between portions and the subsequent introduction of solutions into the bushing and frother into the filling material, obtaining a filling mass fed into the spent space, the foaming agent is introduced into the compressed air plugs in the form of aerosols before the solution is introduced into the slurry, and at the exit of the filling mass from the pipes water effected its evacuation.

Нафиг,1 показана принципиальна тех- нологическа схема подготовки и транспортировани в выработанное пространство вспененной закладочной массы; на фиг.2 - узел приготовлени и ввода аэрозоли раствора пенообразовател в пневмопровод и вакуумный наконечник.Fig. 1 shows a basic technological scheme for preparing and transporting the foamed stowing mass into the worked-out space; Fig. 2 shows the preparation and introduction of aerosols of the foaming agent solution into the pneumatic conduit and the vacuum tip.

Технологическа схема способа содержит накопительный бункер 1 с закладочным материалом 2, конвейер 3 подачи закладочного материала 2 в пневмозакладочную ма- шину 4, компрессорную станцию 5, соединенную трубопроводами 6 и 7 сжатого воздуха соответственно с пневмозакладоч- ной машиной 4 и узлом 8 приготовлени и ввода в пневмопровод 9 аэрозоли раствора пенообразовател . Дл приготовлени раствора пенообразовател служит бак 10, соединенный с емкостью 11 хранени пенообразовател . При этом бак 10 посредством трубопровода 12 через насос 13 сооб- щен с коллектором 14, который закреплен на герметичном корпусе 15 и выполнен с форсунками 16, введенными внутрь корпуса 15. В жущий материал хранитс в бункере 17, сообщенном с помощью цементопровода 18 со шнековым смесителем 19. Раство- ронасос 20 предназначен дл подачи готового раствора в жущего по тоубопооводу 21 в концевую часть 22 пневмопровода 9. Вакуумный наконечник 23 служит дл интенсификации вспенивани закладочной массы, подаваемой на возведение пеномассива 24 и укладываемой в выработанном пространстве 25. Шнековый смеситель 19 и бак 10 соединены с магистральным водопроводом 26 через запорные вентили 27 и 28 соответственно . Корпус 15 узла 8 приготовлени и ввода аэрозоли содержит входной 29 и выходной 30 транспортные патрубки с фланцами 31 и 32 дл соедине- ни с пневмопроводом 9. Внутри корпуса 15 размещен конфузор 33, сообщенный с выходным транспортным патрубком 30 и выполненный с возможностью образовани кольцевого зазора 34 между торцом его большего основани и торцом патрубка 29. При этом форсунки 16 ориентированы факелами в зазор 34.The technological scheme of the method includes an accumulation bin 1 with filling material 2, a conveyor 3 for feeding the filling material 2 into a pneumatic folding machine 4, a compressor station 5 connected by compressed air pipelines 6 and 7, respectively, to a pneumatic folding machine 4 and unit 8 for preparing and entering pneumatic pipe 9 aerosols of frother solution. To prepare the foam former solution, there is a tank 10 connected to the foam former storage tank 11. In this case, the tank 10 via pipeline 12 through the pump 13 communicates with a collector 14, which is fixed on the hermetic case 15 and is made with nozzles 16 inserted into the inside of the housing 15. The cement is stored in a hopper 17 communicated with a cement mixer 18 with a screw mixer 19. The solvent pump 20 is designed to supply the finished solution to the tube-to-peeing 21 in the end part 22 of the pneumatic line 9. The vacuum tip 23 serves to intensify the foaming of the backfill mass supplied to the erection of the foam mass 24 and laid in the developed space 25. The screw mixer 19 and the tank 10 are connected to the main water pipe 26 through the stop valves 27 and 28, respectively. The housing 15 of the aerosol preparation and injection unit 8 contains inlet 29 and outlet 30 transport nozzles with flanges 31 and 32 for connection to the pneumatic line 9. Inside the body 15 is a confuser 33 communicated with the output transport nozzle 30 and configured to form an annular gap 34 between the end of its larger base and the end of the pipe 29. In this case, the nozzles 16 are oriented with torches into the gap 34.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Сыпучий закладочный материал 2 крупностью 5,0-40,0 мм из бункера 1 при помощи ленточного конвейера 3 транспортируют к пневмозакладочной машине 4 и загружают в нее. Сюда же по трубопроводу 6 подают сжатый воздух из компрессорной станции 5. В пневмозакладочной машине 4 посредством специального дозирующего устройства (не показано) формируют порции закладочного материала 2, чередующиес с пробками сжатого газа, и направл ют в пневмопровод 9, по которому они с помощью энергии сжатого газа транспортируютс в выработанное пространство 25. Порции закладочного материала 2 и сжатые газовые пробки на пути следовани по пнев- мопроводу 9 проход т через узел 8, в котором посредством форсунок 16, сообщенных с коллектором 14, осуществл етс образование аэрозоли раствора пенообразовател . Узел 8 выполнен в виде герметичного корпуса 15, который при помощи входного транспортного патрубка 29 и фланца 31 соединен с пневмопроводом 9, а при помощи выходного транспортного патрубка 30 и фланца 32 подключен на вход его концевой части 22. Раствор пенообразовател предварительно готов т в баке 10, в который из магистрального водопровода 26 подают воду , а из емкости 11 пенообразователь. Расход воды регулируют вентилем 28. Готовый раствор пенообразовател нагнетают насосом 13 по трубопроводу 12 в коллектор 14, закрепленный с внешней стороны на корпусе 15. Аэрозоль раствора пенообразовател Bulk filling material 2 particle size of 5.0-40.0 mm from the hopper 1 using a belt conveyor 3 is transported to the pneumatic folding machine 4 and load into it. Here, pipeline 6 supplies compressed air from compressor station 5. In a pneumatic folding machine 4, using a special metering device (not shown), form portions of filling material 2 alternating with compressed gas plugs and send to pneumatic line 9 through which they use energy compressed gas is transported to the produced space 25. Portions of the filling material 2 and compressed gas plugs along the route through the pneumatic conduit 9 pass through the node 8, in which by means of nozzles 16 communicated with the collector torus 14, the formation of aerosols is effected foaming agent solution. The unit 8 is made in the form of a hermetic case 15, which is connected to the pneumatic line 9 by means of an inlet transport nozzle 29 and flange 31, and is connected to the inlet of its end part 22 by means of an output transport nozzle 30 and flange 32. in which water is supplied from the main water pipe 26, and a frother from the tank 11. The flow of water is regulated by a valve 28. The foaming solution is pumped by the pump 13 through the pipeline 12 into the collector 14, which is attached to the housing 15 on the outside. The aerosol of the frother solution

образуетс при помощи форсунок 16, которые распыл ют его внутрь конфузора 33 через кольцевой зазор 34. Дл создани избыточного давлени аэрозольнесущего газа в корпус 15 по трубопроводу 7 подают сжатый воздух из компрессорной станции 5. При этом расход воздуха регулируют так, чтобы его давление всегда превышало давление газа в сжатых пробках, движущихс по пневмопроводу 9. Это с одной стороны позвол ет исключить попадание закладочного материала 2 в полость корпуса 15 при его прохождении через узел 8 и, таким образом избежать засорени последнего, а с другой стороны обеспечить быстрое и полное внедрение образующейс аэрозоли в газовые пробки. Этой же цели служит и кон- фузор 33, обеспечивающий равномерное всасывание аэрозоли раствора пенообразовател в газовый поток, движущийс по пневмопроводу 9.It is formed by means of nozzles 16, which spray it into the confuser 33 through the annular gap 34. To create an overpressure of aerosol-containing gas, the compressed air from the compressor station 5 is supplied through the pipeline 7 through the pipe 7. At the same time, the air flow is adjusted to gas pressure in compressed traffic jams moving along the pneumatic line 9. On the one hand, this prevents the filling material 2 from getting into the cavity of the housing 15 when it passes through the node 8 and thus to avoid clogging on the other hand, to ensure the rapid and complete introduction of the resulting aerosols into the gas plugs. The same purpose is served by the diffuser 33, which ensures the uniform suction of aerosols of the foaming agent solution into the gas flow moving along the pneumatic line 9.

Кроме того, капли аэрозол , образу сь в воздушной атмосфере высокого давлени , подвергаютс интенсивному воздействию газовых молекул, которые активно внедр ютс через поверхность раздела фаз в жидкую среду капель. При этом капли аэрозоли быстро газируютс , насыща сь растворенным газом. В жущий материал, например цемент, из накопительного бункера 17 поступает по цементопроводу 18 в корпус шнекового смесител 19. Сюда же через вентиль 27 подают воду из магистрального водопровода 26. В шнековом смесителе 19 готовитс раствор в жущего, который рас- творонасосом 20 подают по трубопроводу 21 в концевую часть 22 пневмопровода 9. В момент прохождени сжатой газовой пробки перед входным отверстием трубопровода 21 раствор в жущего вливаетс в нее и смешиваетс с капл ми взвешенной в объеме пробки и насыщенной газом аэрозоли раствора пенообразовател . При выходе из пневмопровода 9 сформированный таким образом поток закладочной массы проходит через полость вакуумного наконечника 23, который выполнен с кольцевой камерой 35 разрежени . За счет эффекта эжекции, возникающего при прохождении с большой скоростью закладочной массы через наконечник 23, в камере 35 разрежени резко снижаетс давление воздуха. При проходе закладочной массы через вакуумную камеру происходит резкое падение давлени в потоке закладочной массы, что сопровождаетс бурным выделением растворенного газа из смеси. При этом в жущий раствор интенсивно вспениваетс изнутри, образу минерализованную пену, обволакивающуюIn addition, aerosol droplets, formed in a high-pressure air atmosphere, are exposed to intense gas molecules, which are actively introduced through the interface into the droplets' liquid medium. At the same time, aerosol droplets are rapidly gassed, saturated with dissolved gas. Cumulative material, such as cement, from storage bin 17 flows through cement conduit 18 into the housing of a screw mixer 19. Water is supplied from main water supply line 26 through valve 27. Screw mixer 19 prepares a solution in the bushing, which is pumped by rover pump 20 21 into the end part 22 of the pneumatic line 9. At the moment of passage of the compressed gas stopper in front of the inlet of the pipeline 21, the mortar solution is poured into it and mixed with drops of the foam solution saturated with gas and aerosol educator. When leaving the pneumatic line 9, the filling mass thus formed passes through the cavity of the vacuum tip 23, which is provided with an annular vacuum chamber 35. Due to the ejection effect, which occurs when the filling mass passes through the tip 23 at high speed, the air pressure in the vacuum chamber 35 drops sharply. When the filling mass passes through the vacuum chamber, there is a sharp drop in pressure in the filling mass flow, which is accompanied by the rapid release of dissolved gas from the mixture. At the same time, the cementing solution intensively foams from the inside, forming a mineralized foam, enveloping

частицы наполнител , в качестве которого используетс закладочный материал. Газовые пузырьки пены, наполн ющие раствор в жущего вещества, позвол ют предотвратить его истечение из закладочной массы иfiller particles, which is used as a filling material. The gas bubbles of the foam, which fill the solution into the substance, prevent its outflow from the filling mass and

обеспечивают равномерное распределение раствора по всему объему заложенного выработанного пространства с удержанием его в толще закладочного массива до полного затвердевани . Растворенный в раствореprovide a uniform distribution of the solution over the entire volume of the laid developed space with its retention in the thickness of the backfill array until complete solidification. Dissolved in solution

газ бурно выдел етс и активно вспенивает всю закладочную массу изнутри. Вспенива- ние начинаетс на выходе из пневмопровода 9 и заканчиваетс в выработанном пространстве 25. Образующийс в результате вспенивани закладочной массы пено- массив 24 равномерно заполн ет весь объем выработанного пространства 25 и за счет высокой в зкости пены хорошо удерживает в своей толще в жущую компонентуthe gas vigorously evaporates and actively foams the entire filling mass from the inside. The foaming starts at the exit of the pneumatic line 9 and ends in the exhausted space 25. The foam 24 formed as a result of foaming of the filling mass evenly fills the entire volume of the exhausted space 25 and, due to the high viscosity of the foam, holds well in its thickness

до полного затвердевани .until solidified.

Claims

Formula invented and Method of construction of the backfill array, providing for pneumatic

transportation of previously prepared portions of inert filler of the filling material with compressed air plugs between portions and the subsequent introduction of solutions into the binder and

foaming agent to obtain stowing mass supplied to the space developed. distinguished by the fact that, in order to improve the quality of the array being built by increasing the uniformity

impregnating the inert filler in the binder, the foaming agent is introduced into the compressed air plugs in the form of aerosols before the solution is introduced into the binder, and at the exit of the filling mass from the pipeline, it is evacuated.

L /

Editor Y. Sereda

IL Ml. FIG. 2

Compiled by N. Borscht-Kompaneets

Tehred M. MorgentalKorrektor T. Paliy

/ f