Производственные процессы добычи руды, страница 32

Образцы изготавливают в кассете с парафиновой изоляцией. Испытания проводят через 7, 28 и 90 суток. В каждый срок нагружают по три образца и устанавливают среднее значение σ_сж. Скорость нагружения образца на испытаниях равна 0,2-0,3 МПа/с.

Предел прочности на растяжение устанавливают методом раскалывания, используя стержни диаметром 10 мм. Расчет σ_рас ведется по формуле:

,                                                                                                          (7.2)

где L – линейный размер грани образца кубической формы, м.

Предел прочности на срез определяют сжатием образца в специальной матрице между плитами пресса. Испытания проводят при трех углах среза – 30, 45 и 60⁰:

  ,                                                                                                        (7.3)

где α – угол среза, град.

Плотность твердеющей закладки устанавливают простым взвешиванием образцов.

Компрессионные свойства закладки – степень усадки под внешней нагрузкой при одноосном или объемном сжатии.

В условиях одноосного сжатия деформации ε от главного напряжения σ₁ определяют по закону:

,                                                                                                                 (7.4)

где Е – модуль упругости закладки, МПа.

В условиях объемного сжатия компрессионные свойства закладочного материала устанавливают в специальных приборах-стабилометрах. По данным этих измерений определяют коэффициент усадки закладочного массива:

,  % ,                                                                                          (7.5)

где V₁, V₂ – объемы материала, соответственно, в момент возведения ко времени, когда уплотнение его практически прекращается.

Коэффициент усадки, характеризующий компрессионные свойства закладки, зависит от способа возведения искусственного массива, гранулометрического состава материала, наличия пластифицирующих добавок (глинистых и др.), а также от горного давления.

Коэффициент фильтрации (К_ф) – характеризует скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице. Единица измерения – м/сут.

По водопроницаемости закладочные массивы подразделяются на:

·  практически водонепроницаемые К_ф = (до 0,01);

·  слабопроницаемые К_ф = (0,01-20);

·  среднепроницаемые К_ф = (20-500);

·  легкопроницаемые К_ф = (более 500).

Определяют К_ф в натурных условиях по балансу налива и откачки воды.

Интенсивность схватывания смесей определяют в соответствии с ГОСТом 310.3-76. Пробу смеси толщиной 4 см устанавливают в цилиндре под иглой прибора диаметром 1,1 мм, прикрепленной к цилиндрическому стержню массой 300 г. Отпуская стержень, регистрируют начало (игла не достигает дна на 1 мм) и конец схватывания материала (игла полностью погружается в смесь). Испытания троекратно повторяются. Этот параметр особенно важен при отработке залежей слоями с восходящим порядком выемки. Чем выше интенсивность схватывания, определяющая возможность передвижения самоходной техники по закладке, тем более высокими темпами ведется добыча руды.

7.5. Твердеющая закладка

7.5.1. Приготовление литой твердеющей закладки (ЛТЗ)

Литая закладочная смесь (ЛТС) содержит вяжущее вещество, мелкозернистый заполнитель и воду. Для повышения скорости твердения смеси, улучшения показателя транспортабельности в ее состав вводят активизаторы и пластификаторы (табл. 7.3). 

Цементные вяжущие применяются на многих рудниках России и мира. Это обусловлено рядом преимуществ его использования: минимальные сроки твердения относительно других вяжущих, простота технологии приготовления ЛТС, сокращение капитальных затрат на строительство закладочного комплекса.

Таблица 7.3

Назначения и виды материалов для приготовления ЛТЗ