Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние практического применения твердых закладочных материалов на основе отходов цветной металлургии и методы улучшения свойств закладки 10
1.1. Опыт использования отходов для твердеющей закладки на рудниках цветной металлургии 10
1.2. Методы улучшения свойств твердеющей закладки на основе горно-металлургических отходов 19
1.3. Свойства закладки, участвующей во флотации минералов цветных металлов 23
1.4. Задачи исследовании 27
2. Анализ пригодности твердых отходов в составах закладки на Норильском ШС 29
2.1. Основные требования к материалам закладки и особенности технологии закладочных работ на норильских рудниках. 29
2.2. Физико-химический состав твердых отходов Норильского ШС и предложения по их применению 34
2.3. Применение методов улучшения свойств закладочных материалов 41
3. Физико-химический анализ добавок и их влияние на параметры твердой закладки 64
3.1. Классификация технических добавок для твердеющих смесей ... 64
3.2. Исследование основных физико- химических свойств добавок ПАВ 69
3.3. Параметры твердеющей закладки и методики их определения 76
3.4. Регулирование реологических и прочностных свойств твердеющей закладки добавками ПАВ и электролитов 86
4. Разработка технологии производства экономичных составов закладки с использованием химических добавок 99
4.1. Результаты лабораторных исследований оптимального содержания никелевого шлама в составах закладки 99
4.3. Разработка экономичных составов закладочных смесей с химическими добавками 109
4.2.1. -Шламо-ангидритовые составы со шлаком и щебнем 109
4.2.2. Ангидрито-шлако-цементные составы со щебнем 110
4.3. Опытно-промышленные испытания технологии производства закладочных смесей с химическими добавками 117
4.3.1. Внедрение технологической схемы ввода химических добавок в закладочную смесь на руднике "Комсомольский” 117
4.3.2. Опытно-промышленные испытания химических добавок в закладочных смесях рудника "Октябрьский" 125
4.4. Исходные данные для проектирования установки по применению химических добавок в составах закладочных смесей на руднике "Октябрьский" 131
Заключение 141
Список использованных источников 143
Приложение 151
- Опыт использования отходов для твердеющей закладки на рудниках цветной металлургии
- Применение методов улучшения свойств закладочных материалов
- Регулирование реологических и прочностных свойств твердеющей закладки добавками ПАВ и электролитов
- Внедрение технологической схемы ввода химических добавок в закладочную смесь на руднике "Комсомольский”
Опыт использования отходов для твердеющей закладки на рудниках цветной металлургии
Для горно-металлургических предприятий важное значение приобретает решение проблем освоения новых месторождений, рационального использования недр и земельных площадей, внедрение в производство безотходных и ресурсосберегающих технологий, повышение рентабельности действующих переделов, особенности, постоянно расширяющейся рудной базы.
Опыт отечественных и зарубежных предприятий горного профиля свидетельствует о том, что наиболее полное решение перечисленных задач возможно в результате применения систем разработки руд с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. В настоящее время системами с закладкой добывают J0 руд цветных металлов. 3 результате применения твердеющей закладки в три-четыре раза снижаются потери и разубоживание руды при добыче, за счет чего обеспечивается высокий экономический эффект и окупаются затраты на закладочные работы (1,«0.
Использование твердеющей закладки дает возможность стволы шахт размещать в непосредственной близости от рудоносной толщи, сокращая длину откаточных выработок и проходя их сразу на разведанной глубине месторождения, а отработку рудной залежи начинать с самого глубокого горизонта и вести послойно вверх, то есть работать над предварительно заложенным твердеющими смесями пространством. При этом на больших глубинах и в зонах тектонических нарушенностеи можно безопасно вести добычу руды под твердеющим закладочным массивом (нисходящий порядок выемки)» который предотвращает проявления горного давления в рабочем I пространстве, способствуя повышению безопасности труда.
Новая технология открывает широкие возможности для захоронения в шахтах многих отходов производства в составе твердеющей закладки, что в сочетании с сохранением подрабатываемой территории обеспечивает большую экономию земельных ресурсов, вносит значительный вклад в охрану природной среды.
Основное свойство твердеющего закладочного массива - это способность сохранять устойчивость своих вертикальных и горизонтальных обнажении под действием статических и динамических нагрузок, которая в большинстве случаев обеспечивается глдратационным твердением вяжущего вещества, обволакивающего зерна инертного заполнителя. из-за больших объемов приготовления твердеющих закладочных смесей, значительных затрат на вяжущие вещества, а также довольно низких требований к прочности массива широкое применение в качестве вяжущих для закладки получили дешевые местные материалы из числа отходов с низкой гидравлической активностью, то есть способностью к гидратационному твердению. К таким материалам относятся различные металлургические шлаки (сталеплавильный, никелевый, медеплавильный, отвальный доменный, свинцовый), а также нефелиновые шламы, золошлаковые отходы тепловых установок и другие отходы. Эти материалы необходимо активизировать путем их измельчения и введения в состав смеси специальных добавок (цемента, извести, щелочи, гипса и других активных добавок (3).
Крупнокусковыи материал отвальных шлаков подлежит отсортировке или дроблению перед подачей его в закладочную смесь, что заметно увеличивает затраты на закладочные работы. Поэтому чаще всего применяют мелкозернистые шлаки, прошедшие процесс грануляции в воде. Структура и Фазовый состав затвердевших шлаков зависят от химического состава, в частности от основности и условии охлаждения.
Гранулированные шлаки цветной металлургии представлены преимущественно стекловидной массой, вяжущие свойства низкие, так как кристаллическая и стекловидная составляюцие в обычном виде с водой взаимодействуют слабо. Поэтому, применяя такие шлаки для вяжущего в закладке, обязательно проводят их активизацию щелочами и солями щелочных металлов, а также измельчение до оптимальной удельной площади поверхности зерен UoUU см /г). Повышение расхода активнааторов и тонкости измельчения никелевых шлаков» чаще других отходов цветной металлургии применяемых в твердеющей закладке» неэффективно» поскольку ведет к дополнительным затратам на материалы и энергию.
Характеристики гидравлической активности гранулированных никелевых шлаков представлены в табл.1.1.
Есть данные о применении в качестве вяжущего для закладки идаков медеплавильной отражательной печи U 0,37; U& 0Д0; »0 = 0,27 (на руднике Маунт-кйза (Австралия) (6). 3 сложном цементном вяжущем закладки о% гранулированного медного шлака заменяют % цемента, а бесдементном вяжущем медный ишак активизируется 2-14# извести, приобретая прочность в 1SO суток твердения до 1,3 Ша.
За руднике "маяк" Норильского комбината промышленным экспериментом была доказана возможность применения нефелинового шлама в качестве компонента сложного вяжущего для твердеющей закладки. Вяжущее состава: нефелиновый шлам IoG-Id0 кг/м3 (10-12# от составляющих смеси) и природный ангидрит 70-30 кг/м3 (о-с$) приготавливалось в шаровой мельнице мокрого помола; заполнитель: песок карьера "Дальний" 900 кг/м3 и гранулированный никелевый шлак 300 кг/м3 перемешивались с мельничным продуктом в двухвадьном смесителе, шло приготовлено и уложено в выработанное пространство около 1,0 тыс.м3 закладочной смеси экспериментального состава с нефелиновым шламом. Прочность контрольных образцов составила в возрасте: 7 суток - 0,4-0,UJ шіа; ю суток - 1,3-1,3 иДа; ІШ суток - до 3,0 Mil а, что после некоторой корректировки отвечает требованиям прочности промышленных составов марки 40 (7). однако состояние развития местной сырьевой базы закладочных работ и объектов закладочного хозяйства на тот период (1973 г.), а также повышенные нормативы для прочностных свойств закладки, не позволили рекомендовать проведение дальнейших работ по промышленному применению нефелиновых шламов, являющихся привозными отходами Ачинского глиноземного комбината, в качестве вяжущего для загадочных смесей. Применение нефелинового шлама в закладке приобретает актуальность сейчас, в условиях дефицита местных вяжущих.
Как показали исследования (6), при довольно высокой гидравлической активности нефелиновые шламы характеризуются более длительном периодом твердения и большой водоудерживающей способностью, поэтому их использование в твердеющей закладке затруднено без мероприятие по интенсификации твердения и снижению водосодержания закладочных смесей на основе нефелиновых шламов.
В качестве инертных материалов для приготовления закладочных смесей применяют природный песок, гравий, щебень (дробленую породу), дробленые и гранулированные шлаки, легкую фракцию обогащения руд в тяжелых суспензиях, хвосты обогатительных фабрик. Природные материалы являются достаточно дефицитными полезными ископаемыми и не всегда имеются вблизи рудников. Наиболее дешевке материалы (из числа отходов) - дробленая отвальная порода и хвосты обогатительных фабрик.
Дробленую породу из отвалов применяют в качестве инертного заполнителя твердеющей закладки на Североуральском бокситовом руднике, зельгинском, Орловском рудниках «джезказганском комбинате и других горных предприятиях (9). До данным (10) есть большой резерв использования вскрышных и вмещающих пород, которых образуется на рудниках цветной металлургии нашей страны до XJ млн.М3 в год, из них складируется в отвалах до 30.
Хорошим заполнителем для приготовления твердеющих смесей является легкая фракция обогащения руд ь тяжелых суспензиях, выделяемая порода, не содержащая полезных компонентов, (ЗОЦ от ис ходной руды) жениногорского цеха тяжелых суспензий полностью используется для твердеющей и гидравлической закладок на Тишинском руднике, что дало возможность исключить строительство карьера по добыче гравия, дороги к нему и дробильного комплекса, легкая фракция подается на закладочный комплекс Тишинского рудника вместе с хвостами флотации (9). Применение легкой фракции как заполнителя для закладочных смесей на Норильском ГШ сдерживается тем, что легкая фракция содержит много ценных компонентов, поэтому организована технологическая цепочка флотационного обогащения легкой фракции медно-никелевой руды с получением коллективного концентрата и бедных хвостов (II).
Применение методов улучшения свойств закладочных материалов
Как показано выше, особенности подземной разработки руд на контакте с закладочным массивом, с заполнением выработанного пространства твердеющими закладочными смесями предъявляют следящие требования к закладочным материалам:
1) устойчивое транспортирование материалов в составе закладочной смеси в самотечном режиме по трубопроводу от места ее приготовления ( поверхностный закладочный комплекс (ЛЗЮ) до выработанного пространства;
2) достижение твердеющим закладочным массивом нормативных показателей прочности к моменту обнажения его поверхности работами по выемке руды;
3) ограниченное влияние материалов закладки, попавшей при буровзрывной выемке в товарную руду, на процессы флотационного обогащения медно-никелевой руды.
Эти три основные требования к закладочным материалам взаимосвязаны друг с другом, поэтому целесообразно применять методы достижения требуемых свойств закладки комплексно, то есть улучшая одно свойство закладочной смеси и приближая его к требуемому, не ухудшать других свойств закладки.
Проектные схемы закладочных комплексов рудников "Маяк", "Комсомольский” и "Октябрьский” предусматривали двухстадийное приготовление закладочных смесей с раздельным получением компонентов ангидрито-шлако10го вяжущего в шаровых мельницах, подачей цемента как активлзатора твердения, а также песка или мелкого щебня в двухвальный смеситель непрерывного действия. Практика показала, что использование бетоносмесителей, предназначенных для получения строительных бетонов с относительно невысоким по сравнению с закладочными смесями водосодержанием, в условиях крупномасштабного производства не обеспечивает постоянства качества смеси по условиям трубопроводного транспорта. Происходили частые закупорки трубопроводов, расслоение смесей и быстрое водоотделение, «то делало транспорт ненадежным и отрицательно влияло на качество закладочных массивов, и результате была освоена и внедрена технология приготовления смесей, предусматривающая совмещение в одном агрегате функций измельчения и перемешивания. Но этому способу все компоненты смеси, включая цемент, совместно обрабатываются в шаровых мельницах в режиме мокрого помола в открытом цикле. Состав и консистенция смеси в этом случае практически исключили закупорки трубопроводов (6). Это произошло за счет хорошего перемешивания и однородности смеси в мельнице, а также замены части узкофракционного материала - гранулированного шлака - молотым щебнем базальтовых пород широкого фракционного состава с большим коэффициентом однородности. Аз-за увеличения объема гидратных оболочек на развитой поверхности молотого щебня возросла водопотребность смесей со щебнем для условий устойчивом транспортировки по трубам и повысился расход цемента для подавления вредного влияния избыточной воды на показатели прочности (риск:.2).
Таким образом, на комбинате используются следующие пути улучшения транспортных характеристик закладочных смесей:
1) предварительное дробление крупнокусковых материалов и мельничный помол всех твердых компонентов в смеси с ВОДОЙ для достижения окатанности зерен гранулированного шлака, который в обычном состоянии трудно транспортируется, и для однородного перемешивания компонентов;
2) замена части гранулированного шлака такими материалами заполнителя, которые при измельчении давали высокий коэффициент однородности в смеси со ишаком;
3) повышение расхода воды в закладочной смеси.
Практикуемые на комбинате пути улучшения транспортных характеристик закладочных смесей требуют оптимальных решении, поскольку связаны с дополнительными расходами на материалы и электроэнергию.
В условиях Норильского комбината организовано дробление отвальных вскрышных пород рудника "Медвежий ручей” в цехе производства щебня норильской обогатительной фабрики (0#-1). .Дробленые базальтовые породы получают на фабрике щебня, сырьем здесь служат породы, добываемые в карьере. Кроме того, на всех закладочных комплексах для дробления скальных пород малой и средней твердости (в основном ангидрита) предусмотрены роторные или молотковые дробилки соответствующей производительности. Цикл дробления обязателен для последующего нормального измельчения материалов в шаровых мельницах до нужной крупности помола, tie подвергаются дроблению только никелевый шлак и нефелиновый шлам, поскольку производятся в гранулированном виде.
Для улучшения транспортных и прочностных характеристик закладочной смеси все ее компоненты обрабатываются в мельнице. Изиельчаемость материалов зависит от их физических свойств (табл.2.3).
Из строительном практики известна зависимость активности вяжущих веществ от их дисперсности и влияние зернового состава заполнителем на комплекс технологических свойств строительных растворов и бетонов (14). Есть также зависимость между удельной поверхностью зерен, измеряемой в см на I г продукта и тонкостью помола по остатку на саго 0,08 мм (15). Поэтому в качестве промышленного метода контроля дисперсности мельничного продукта принят метод определения тонкости продукта по остатку на сите 0,08 мм в %. В табл. 2.4 приведены результаты анализа гранулометричеекого состава продукта совместного помола основных твердых компонентов закладочной смеси (содержание в % от массы твердого).
Результаты анализа гранулометрического состава закладочной смеси показывают, что значительная часть вяжущих: ангидрита до 21Ж нефелинового шлама до 40%, гранулированного шлака до 65% имеют зерна крупнее 0,06 мм, способность которых к гидротационному структурообразованию практически не проявляется. Инертный заполнитель из базальтовой породы в смеси подвержен нежелательному переиэмельчению (до 42,Ь зерен менее 0,08 мм), содержание глинистых частиц менее 0,06 мм при этом составляет около 30 от массы заполнителя (частиц с размером зерен более 0,06мм), хотя оптимальное их содержание по данным (3) составляет Ю-16 %. Таким образом, совместное мокрое измельчение всех компонентов закладочной смеси, способствуя лучшей ее однородности и транспортабельности, не всегда приводит к полному раскрытию гидравлической активности применяемых вяжущих из числа отходов из--за их трудной измельчаемости и к оптимальному гранулометрическому составу инертного заполнителя. Часто это ведет к снижению прочностных свойств закладки и, как следствие, к перерасходу дорогостоящих вяжущих. Улучшить прочностные свойства с сохранением транспортных свойств закладочной смеси без применения дорогостоящего вяжущего (цемента) можно следующими путями:
1) увеличением времени помола, что неженательно, поскольку приводит к потере производительности мельницы, переиэмельчению более мягких компонентов заполнителя (базальта) и дополнительным затратам энергии;
2) варьированием расходов компонентов с уменьшением доли инертного базальтового щебня, который гораздо дороже шлака из-за затрат на предварительное дробление;
3) применением в процессе помола и дальнейшего транспортирования закладочной смеси химических добавок, способствующих измельчению твердых частиц, подвижности и прочности закладки.
Последние два пути представляются наиболее перспективными.
На рис. 2.1 показана область, соответствующая содержанию фраком материалов с максимальной воздухововлекающей способностью (0,15-0,6 мм). Зерен этих фракций содержится в молотых атаке и щебне 55 и 40% соответственно, то есть в достаточном количестве, чтобы эффективно применять для улучшения реологических свойств закладки с такими заполнителями воздухововлекающие добавки наряду с пластификаторами.
Для достижения твердеющим закладочным массивом нормативных показателей прочности к моменту обнажения его поверхности работами по выемке руды в закладочных смесях применяют вяжущие вещества. Химический состав основных вяжущих, применяемых в закладке, приведен в табл. 2.5.
Регулирование реологических и прочностных свойств твердеющей закладки добавками ПАВ и электролитов
Использование в составах закладочных смесей на рудниках Норильского ШС местных отходов в качестве заполнителя и низкоактивных дешевых вяжущих диктуется большими объемами приготовления смесей и создает ряд сложностей в технологии закладочных работ. Согласно принятой технологии материалы закладки (твердые компоненты) должны быть диспергированы до нужной крупности: вяжущие -для повышения их гидравлической активности, заполнители - для нормальной транспортировки по трубам в составе литой смеси. Тонкодиспергированный заполнитель нередко приводит к повышенному водосодержанию закладочных смесей, которое не всегда способствует улучшению реологических свойств и отрицательно влияет на динамику твердения и прочность закладки. 6 практике приготовления цементных растворов и бетонов для улучшения их реологических и прочностных свойств давно применяются добавки ПАБ (для повышения пластичности и снижения водопотребности бетонов) (66) и ускорители твердения - электролиты (67). Есть сведения о применении этих групп добавок в закладочных смесях (Б, 23). Однако закладочные бетоны в условиях конкретного горного предприятия отличаются друг от друга особенностями гранулометрического и компонентного состава, а также требованиями их прочности и транспортабельности настолько, что нет ясности, какие добавки, в каком количестве и как будут влиять на основные технологические характеристики закладки на Норильском ГМй. Бнесение ясности в эти вопросы и составило предмет исследований.
Основными задачами исследований влияния технических добавок на реологические и прочностные свойства твердеющей закладки являлись:
1) исследование возможности регулирования реологических параметров твердеющей закладки добавками ПАБ и нахождения их оптимального содержания;
2) исследование влияния добавок ШШ И электролитов (ускорителей твердения ) на динамику твердения и прочность закладки при их оптимальном содержании;
3) исследование воздухововлекающего действия добавок 1ІАВ i зависимости от их поверхностной активности.
Для исследования возможности регулирования реологических параметров твердеющей закладки добавками ПАВ Б лабораторных условиях готовились ангидрито-шлако-дементные смеси со щебнем в соотношении компонентов близким к промышленным условиям. Навески твердых материалов крупностью до b мм измельчались в шаровой лабораторной мельни че Ы-40 вместе с водой и добавками разных дозировок. Общий объем получаемой смеси - I дм3. Загрузка шаров диаметром 20-40 мм обтпим весом 9 кг обеспечивала в течение 1о минут помола нужную крупность твердого, оцениваемую по показателю тонкости помола Ш. Результаты экспериментально определенных реологических параметров закладочных смесей от содержания добавок ПАЪ приведены на рис.3.6. На рис.З.Ьа видно, что содержание добавок С-3, JiCT, TJA более 0,4 кг/мэ позволяют снизить водосодержание для равно-подвижных смесей W (%) на 3 абс.% за счет э кта пластификации, иллюстрированного рис.З.Ьв, где вышеназванные добавки повышают расплыв конуса РК (см) для смесей с одним и тем же водосо-держанием. 3 меньшей степени пластифицирует смесь добавка СДи. Что же касается уменьшения объемного веса смеси за счет эффекта воздухововлечения, то объемный вес снижают добавки ЛСТ и СДО до 4-0%, а добавка С-0 уплотняет смесь на о% при равноподвижной смеси.
изменение объемного веса закладки сказывается как на реологических, так и на прочностных свойствах закладочной смеси с добавками І1АВ. Особый интерес при этом вызывает прогноз воздухо-вовлекаюцего действия впервые применяемых добавок ііАіі по их поверхностной активности в водных растворах. Для нахождения зависимости воэдухововлекающего эффекта от поверхностной активности добавок готовились водные растворы добавок различных концентраций, определялось поверхностное натяжение на граниче с воздухом для этих растворов: 6 (мп/м) и снижение поверхностного натяжения по сравнению с водой без добавок: д& te,о - 6 , (мп/м). Затем эти растворы служили водой затворения для ангидрито-шлако-цементных смесей со це б нем, для которых затем определяли объемны/. вес . отношение разности объемных весов смесей без добавки и с добавкой к объемному весу смеси с добавкой, выраженное в процентах, будет являться объемом вовлеченного за счет добавки воздуха У0 (%). Для опытов использовались водные растворы добавок ЛСТ, СЛО, 0ШІГ-З. Результаты исследований приведены на рис.3.7. Зависимость вовлеченного воздуха от снижения поверхностного натяжения в присутствии ilAtt может быть выражена линейной связью:
Из полученной зависимости видно, что снижение поверхностного натяжения до О мгі/м практически не способствует вовлечению воздуха. Повышение рабочей концентрации воздухововлекающей добавки сверх оптимальной ведет к увеличению объема вовлеченного воздуха, что приводит к падению прочностных показателей твердеющей закладки. Верхнюю границу допустимого содержания добавок можно определить, исследуя влияние их на прочность твердеющих смесей.
Для повышения динамики набора прочности закладочного бетона, характеризуемой кривой набора прочности в зависимости от времени твердения, хорошо зарекомендовали себя добавки ПАь из числа пластификаторов (68), так и электролиты - ускорители твердения (69). 14 те и другие ускоряют гидратация цемента, а также кристаллизацию гидратов, что ведет к интенсивному набору проч ности бетона.
Таким образом, применение пластифицирующих добавок ПАгі типа С-3, лСТ, ТЗА, СдО оправдано для улучшения реологических свойств ангидрито-шлако-цементной закладки со щебнем, причем по поверхностной активности добавок ІІАЗ можно судить о возможной степени воздухововлечения при вводе их в состав закладки. Количество вовлеченного воздуха до ъ% объема смеси не сказывается на прочности, но способствует пластификации смеси в присутствии воздухововлекающих добавок. Повышение прочности ангидрмтошлако -цементной закладки моадо достичь, улучшая однородность и уменьшая водосодержание смеси пластифицирующими добавками UiUJ, а ускорение динамики набора прочности - ускоряя гидратацию минералов вяжущего и кристаллизацию гидратов с помощью электролитов (Navi, кqCI ) пластификаторов ( С-3, ЛОТ, ТЭА).
Внедрение технологической схемы ввода химических добавок в закладочную смесь на руднике "Комсомольский”
Согласно плана внедрения мероприятий по техническому перево-оружению производства на Норильском ГЫл в ІЧю/ году на закладочном комплексе рудника "Комсомольский" проводилось опытно-промышленное внедрение технологической схемы приготовления закладочных смесей с пластифи рующими добавками типа ОДБ. Работе предшествовали строительство по проекту ГООД и опробование установки по вводу добавок.
Приготовление закладочных смесей производилось в соответствии с "Технологической инструкцией по производству закладочных работ на рудниках Норильского ГШГ и "Технологическими указаниями по применению химических добавок типа СДБ для улучшения свойств закладочных бетонов", утвержденных гл. инженером горнорудного управления в феврале 19tio года.
Б ISob году было переработано в концентрат 9220 кг сухой добавки w и приготовлено ЗООои м3 смесей с добавками, что составило 24$ от объема производства закладки кщ марки 100.
В процессе приготовления промышленных партий закладочной смеси проводились три серии экспериментов по снижению водосо-держанмя смеси в составах А&Ц марки 100. Необходимость проведения работ по снижению водосодержания смеси обусловливалась тем, что на руднике "домсомольскнн" достигается устойчивое транспортирование закладочной смеси на расстояние до трех километров только за счет избыточного содержания воды. При этом для обеспечения заданных темпов набора прочности, для компенсации вредного действия избыточной воды был увеличен расход цемента в составах марки 100 по сравнению с рецептурой, указанной в технологической инструкции ...". На графике (рис.4.0) представлены зависимости давления смеси в вертикальном ставе закладочного трубопровода Р (Ша) и прочности закладки в 2о суток твердения ІС (Ша) от во досодержания смеси W {%). О изменением водосодержания с 22 до 3I5& 2Б-суточная прочность контрольных образцов снизилась в 2 раза, тогда как давление в вертикальном ставе - в 1,о раз, что говорит о преобладающем вредном влиянии избыточной воды на прочностные характеристики закладки.
Добавка в смесь СДБ в количестве 0, от веса вяжущего при неизменной дозировке всех других компонентов закладки снижает давление столба смеси в вертикальном ставе, отмечаемое самописцем манометра, с 1,5-1,4 МДа до 0,9 Ша, что свидетельствует об эффекте пластифицирования смеси. Сравнительные характеристики смесей с добавкой СДБ и без нее представлены в табл. 4.5.
Б процессе достижения устойчивого давления смеси в пределах значений 0,9-1,О Мі і а осуществлялось снижение расхода воды при подаче ее в репульпатор для смешивания с цементом до достижения значений давления 1,5-1,4 Mil а, принятых в качестве рабочих при средних расстояниях транспортирования закладки в условиях рудника "Комсомольский”. Б таблице 4.6 представлены результаты onределения характеристик АДЦ-смеси с добавкой ОдБ при изменении расхода цемента до значений, указанных в рецептуре "Технологической инструкциии.." при подаче цемента в лоток смесителя. При этом для сравнения принимались контрольные характеристики прочности АыЦ-состава марки 100 в возрасте 7 суток, указанные в "Технологической инструкциии..", которые при расходе цемента 100 кг/м3 смеси составляют 2,0-3,0 Ша.
На графике (рис.4.у) по результатам промышленных экспериментов построена номограмма для определения оптимальных по условиям набора прочности расходов цемента в АШЦ-смесях при снижении добавкой СдЬ водосодержания на 4 абс.% без ухудшения свойств транспортабельности при рабочем давлении смеси 1,3-1,4 Ша.
На работах по обслуживанию установки по растворению были заняты работники закладочного комплекса рудника "комсомольский" (доставка твердой добавки в контейнерах на отметку приемного узла) и Гмиид (два человека на загрузке растворной емкости, обслуживании разогревающих устройств и рециркуляционного насоса, дозировании водного раствора добавки в закладочную смесь).
По результатам работы выпущен акт о внедрении технологической схемы растворения и ввода химических добавок в процесс приготовления закладочной смеси на руднике "комсомольский", утвержденный главным инженером горнорудного управления 2o.02.B7 г., и были сделаны следующие выводы (приложение 1):
1) использование добавки СДБ в количестве 0,2-Q,2i# от веса цемента при приготовлении закладки АлЦ марки 100 позволяет снизить водосодержащие смеси за счет эффекта пластификации на 80 -100 л а 1 м3 смеси без ухудшения характеристик транспортабельности;
2) снижение расхода воды на в0-100 л/м3 позволяет повысить темпы набора прочности закладки, превышающие контрольные характеристики состава марки 100 в возрасте 2В суток на 2о-40;
3) для достижения соответствия прочностных характеристик состава А 4 марки 100 с добавкой пластификатора СдБ контрольным характеристикам прочности, указанным в "Технологической инструкции", расход цемента в составе с СДБ может быть снижен на 20кг/м3 (при подаче ангидрита и шлака в мельницу, а цемента в смеситель);
4) работоспособность установки по приготовлению концентрата р& составила за один цикл растворения сухой добавки до 2500 м3 объема производства смеси составов марки 100 и до ЬООО м3 - для составов со средним расходом цемента 104 кг/м3.