CC BY
72
СЕМИНАР 5
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ “НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА I
99”
МОСКВА, ■ МГГУ, . 25.01.99
29.01.99
^ И.И. Айнбиндер, И.Н. Савич,
О.И. Савич, 2000
УДК 622.273.2
И.И. Айнбиндер, И.Н. Савич, О.И. Савич
К ВОПРОСУ О КЛАССИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ И СОСТАВОВ ЗАКЛАДКИ
Н
а разных этапах развития техники и технологии закладки выработанного пространства пытались классифицировать входящие в неё способы. В основу классификации принималось наличие или отсутствие вяжущих компонентов, образование связей между материалом, составляющим закладочный массив, а также агрегатное состояние закладки в процессе её транспортирования и распределения в выработанном пространстве рудников.
На наш взгляд, существующие классификации не позволяют полностью охватить всё многообразие форм и методов технологии закладки, поскольку не был определён критерий, объединяющий это многообразие в систему.
История развития данной технологии начинается в тридцатые годы нашего столетия.
Сначала появилась сухая закладка. Через некоторое время делались первые попытки консолидации закладочного материала. В сороковых годах
была предложена и опробована технология, получившая название гидравлической закладки. В пятидесятых годах начато применение закладки с добавками цемента в гидравлическую смесь. В шестидесятых годах начали применять инъекционную технологию упрочнения породных закладочных массивов. И, наконец, в девяностых годах появилась последняя из известных до настоящего времени технологий - пастовая или пастообразная закладка.
Известные в России технологии закладки подразделяют на следующие классы (за исключением пастовой, которая еще не применялась): сухая, гидравлическая, твердеющая, инъекционная и ледяная.
Как видно, такая классификация весьма условна, поскольку, например, если гидравлическую и твердеющую закладку различают по отсутствию или наличию вяжущего компонента, то твердеющие и инъекционные растворы идентичны по составу. В тоже время твердеющая и инъекционная закладка практически, по состоянию в процессе транспортирования являются модификацией гидравлической. При этом инъ-
екционная закладка фактически является разновидностью сухой, поскольку её технология предусматривает консолидацию части породной закладки посредством подачи в её поровое пространство твердеющих смесей.
В свою очередь каждый из классов закладки разделяли на группы по тому или иному признаку.
Так сухая закладка представлена группами, отличающимися по признаку транспортирования и распределения закладочного материала в выработанном пространстве. Отличают самотёчную, механическую и пневматическую закладки.
Инъекционную закладку разделяют по схемам подачи раствора в породу, на донную и боковую которая, в свою очередь, может быть напорной и гравитационной.
Некоторые виды закладки как, например, твердеющую разделяют по классам, отличающимся видом вяжущего - цемент, шлаки и др., видом заполнителя: породы и отходы производства, а также технологией формирования закладочных массивов - окислительные процессы, предварительная подготовка материалов (обжиг и т.д.).
В работе (1) предложена классификация способов возведения массивов монолитной закладки, включающая литую, инъекционную, гидрозакладочную, полураздельную, намораживанием и блочную технологические схемы формирования закладочных массивов. В этой классификации имеются разночтения с толкованием некоторых общепринятых понятий. Так, например, гидрозакладочный способ предполагает добавку вяжущего к гидрозакладке песком. Вводятся новые понятия - монолитная закладка и литая закладка. Оба эти названия в других классификациях можно определяют как твердеющую закладку.
БЛОК-СХЕМА ТЕХНОЛОГИЙ ЗАКЛАДКИ
Сухая Пульповая Водная
Породная Консолиди- рованная Инъек- ционная Пастовая Твердею- щая Г идравли-ческая Льдопородная Льдозакладка
0 3 6 12 18 25 50 75 100
Содержание воды, %
Г орный информационно-аналитический бюллетень
\№1
Таблица
№ Вид закладки Группа Особенности технологии
1 Сухая Породная Бутовая Консолиди- рованная Инъекционная Закладочный материал подается в выработанное пространство самотеком или механическим способом, в виде дробленой породы или блоков, после чего может осуществляться его кладка или обработка водой, химическими или цементными инъекционными растворами, причем влажность закладки во всех случаях не превышает 12 %
2 Пульповая Пастовая Твердеющая Инъекционные растворы Г идравлическая Закладочный материал подается в выработанное пространство по трубопроводу. Плотность смесей с вяжущими компонентами изменяется от 1,8 - до 2,0 т/м3. (пастовая) до 1,2 - 1,3 т/ м3. (инъекционные растворы). Инъекционные растворы применяются при обработке сухой закладки. Гидравлическая закладка не включает вяжущих компонентов, в связи с чем, для ее транспортирования употребляется большое количество воды (25-50 %)
3 Водная Льдопородная Льдозакладка Химические растворы Закладочный материал может подаваться раздельно (льдо-породная) или в виде воднопесчаного раствора с содержанием воды (50-70 %), а также с малым содержанием твердого или без него. Используется в зонах вечной мерзлоты. Воду иногда используют, как средство способствующее консолидации сухой закладки. Химические растворы также подаются по трубам и используются для обработки сухой закладки (консолидации)
Таким образом, несмотря на достаточно длительное время применения технологий с закладкой выработанного пространства, в настоящее время отсутствует ее классификация, которая позволила бы группировать разнообразные технологии и составы закладки по строго определённым критериям, что упростило бы их изучение в исследовательском и учебном процессе, а также выбор и применение в производстве.
На наш взгляд удобнее и проще всего классифицировать закладку выработанного пространства по наличию или отсутствию воды и ее содержанию в % в процессе приготовления, транспортирования и укладки.
По этому признаку мы разделяем три класса закладки сухая, пульповая и водная. Конечно, целесообразнее второй класс определить как гидравлическую закладку, но этот термин уже задейство-
ван и привычно употребляется по отношению к одной из групп закладки этого класса.
По нарастанию содержания воды участвующей в процессах транспортирования и формирования, мы определяем группы закладки в указанных классах.
Сухая закладка представлена группами: породной, бутовой имеющей воду в растворах для кладки; консолидированной, предполагающей обработку водой или химическими растворами; инъекционной - породной, обработанной инъекционными растворами.
Практически консолидированную, инъекционную и льдопородную закладку, можно определить как комбинированные технологии.
Пульповую закладку можно разделить на группы, используя различия в плотности раствора при его транспор-
тировании. А как уточняющий признак - определить наличие вяжущего и его вид.
Водная закладка, предполагает намораживание или использование химических растворов.
Таким образом, используя в качестве критерия классификации показатель, характеризующий содержание воды в составе закладки и анализ по нему существующих технологий, последние могут быть представлены в виде блок-схемы следующим образом:
Таким образом, нами разработана классификация, представленная в табл. 1.
Следует отметить, что работа по уточнению группирования технологий закладки и характеризующих их особенностей продолжается, однако критерий, положенный в основу классификации мы считаем оптимальным.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. М.Н. Цыгалов Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. М.: Недра, 1985. 272 с.
% їг-'.-'. Савич Игорь Николаевич доцеш МП'У ЗенькоД.К. мпу Аинбиндер И.И. МП'У Савич Олег Игоревич МП'У Г
