По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 504.55.054:622(470.6)

Снижение дефицита вяжущих для закладочных смесей

В. И. Голик д-р техн. наук, профессор, Северо-Кавказский государственный технологический университет, Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, г. Владикавказ;
А. А. Белодедов канд. техн. наук, доцент; Южно-Российский государственный политехнический университет, г. Новочеркасск
А. В. Логачев канд. техн. наук, доцент; Южно-Российский государственный политехнический университет, г. Новочеркасск
Д. Н. Шурыгин канд. техн. наук, доцент, Южно-Российский государственный политехнический университет, г. Новочеркасск

Обоснована возможность уменьшения дефицита товарных вяжущих путем изготовления твердеющих смесей на основе утилизируемых металлургических шлаков. Даны результаты исследований параметров активации гранулированного доменного шлака в шаровой мельнице. Установлена зависимость прочности бетонных смесей от продолжительности активации шлака. Рекомендована экономико-математическая модель для определения величины прибыли от утилизации хвостов металлургического производства горной отрасли с учетом потерянных при добыче руд. Показано, что утилизация опасных при хранении минеральных отходов позволяет одновременно решать комплекс проблем горного производства.

Литература:

1. Комащенко В.И., Васильев П.В., Масленников С.А. Технологиям подземной разработки месторождений КМА – надежную сырьевую основу // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2016. – № 2. – С. 101–114.

2. Комащенко В.И. Эколого-экономическая целесообразность утилизации горнопромышленных отходов с целью их переработки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2015. – № 4. – С. 23–30.

3. Ермолович О.В., Ермолович Е.А. Композиционные закладочные материалы с добавкой из механоактивированных отходов обогащения // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2016. – Вып. 3. – С. 13–24.

4. Wang G., Li R., Carranza E.J.M., Yang F. 3D geological modeling for prediction of subsurface Mo targets in the Luanchuan district, China // Ore Geology Reviews. – 2015. – Vol. 71. – P. 592–610.

5. Jarvie-Eggart M.E. Responsible Mining: Case Studies in Managing Social & Environmental Risks in the Developed World. – Englewood, Colorado: Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 2015. – 804 р.

6. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Арсентьев В.А., Квитка В.В., Маннанов Р.Ш. Новая технология и оборудование для высокопроизводительной закладки выработанного пространства при подземной отработке месторождений // Горный журнал. – 2012. – № 2. – С. 41–43.

7. Дмитрак Ю.В., Шишканов К.А. Разработка вероятностной кинематической модели мелющих тел в помольной камере вибрационной мельницы // Горный информационноаналитический бюллетень. – 2010. – № 12. – С. 302–308.

8. Дмитрак Ю.В., Шишканов К.А. К вопросу о численном моделировании взаимодействия мелющих тел в мельницах тонкого измельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. – № 12. – С. 309–313.

9. Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2015. – № 4. – С. 76–88.

10. Vrancken C., Longhurst P.J., Wagland S.T. Critical review of real-time methods for solid waste characterisation: Informing material recovery and fuel production // Waste Management. – 2017. – Vol. 61. – P. 40–57.

11. Ляшенко В.И. Природоохранные технологии освоения сложноструктурных месторождений полезных ископаемых // Маркшейдерский вестник. – 2015. – № 1. – C. 10–15.

12. Golik V.I., Khasheva Z.M., Shulgatyi L.P. Economical efficiency of utilization of allied mining enterprises waste // Journal of the Social Sciences. – 2015. – Т. 10. – № 6. – С. 750–754.

13. Weijing Wang, Shaofeng Huang, Xiaobo Wu, Qingfei Ma. Calculation and Management for Mining Loss and Dilution under 3D Visualization Technical Condition // Journal of Software Engineering and Applications. – 2011. – Vol. 4. – P. 329–334.

14. Zhen-Dong Liu, Gan-Jiang Tao, Qing-Yun Ren, DongSheng Yang. Calculation of loss ratio and dilution ratio on end ore drawing based on random medium ore drawing theory // Meitan Xuebao/Journal of the China Coal Society. – 2011. – Vol. 36 (4). – Р. 450–455.

15. Шестаков В.А., Разоренов Ю.И., Габараев О.З. Управление качеством продукции на горных предприятиях. – Новочеркасск: Южно-Российский государственный политехнический университет, 2001. – 262 с.

16. Xiao Li-ping. Study on Pollution Laws of Coal Gangue Leaching Solution to Groundwater System // Fuxin: Liaoning Technical University, 2007. – Р. 345–356.

17. Onica I., Cozma E., Goldan T. Land Degradation Under the Underground Mining Infl uence (in Romanian) // AGIR Revue. – 2006. – № 3. – Р. 14–27.

18. Broder J. Merkel, Britta Planner-Freidrich. Groundwater Geochemistry. A praсtical guide to modeling of natural and contaminated aquatic systems // Springer. – 2005. – Р. 230–238.

19. Golik V.I., Razorenov Y.I., Polukhin O.N. Metal extraction from ore benefi cation codas by means of lixiviation in a disintegrator // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10. – № 17. – P. 38105–38109.

20. Golik V.I., Razorenov Yu.I., Ignatov V.N., Khasheva Z.M. The history of Russian Caucasus ore deposit development // Journal of the Social Sciences. – 2016. – Vol . 11. – № 15. – P. 3742–3746.

При подземной разработке рудных месторождений полезных ископаемых для сохранения земной поверхности образованные в породных массивах пустоты вслед за извлечением руды заполняют чаще всего бетонной смесью. Прочность бетонов выбирается с учетом технико-экономических соображений.

В связи с дефицитностью и высокой стоимостью компонентов твердеющих бетонных смесей стараются использовать дешевые и доступные местные низкоактивные материалы, в первую очередь хвосты переработки руд [1–3].

Недостаток искусственных закладочных массивов из таких материалов – недостаточная прочность, которую повышают путем осуществления инженерных мероприятий (рис. 1).

Заполнение пустот твердеющими смесями одновременно является средством повышения полноты использования недр и качества добываемых руд [4–6].

Разубоживание руды закладочным материалом снижает эффективность обогащения руды.

Например, при добыче руд цветных металлов попадание одного процента закладочных материалов в отбитую руду снижает извлечение металлов в концентрат на величину до 1,0 %, в то время как разубоживание породами – только в интервале 0,10–0,20 %.

При приготовлении твердеющих закладочных смесей с целью сокращения расхода компонентов твердеющей закладки при сохранении нужной нормативной прочности в качестве активаторов используют шаровые мельницы.

Показателем активности шлаковой добавки является эквивалент активности, который для шаровых мельниц изменяется в пределах 8–20, а в более эффективных активаторах, например дезинтеграторе, – в пределах 6–8 [7–10].

Активизированные материалы характеризуются более однородной микроструктурой за счет увеличения качества гидратации цемента в 2–3 раза и равномерного распределения компонентов смеси.

С понижением уровня требований к компонентам твердеющей закладки оказались пригодными низкосортные материалы, в частности материалы с модулем крупности менее 0,7, а также содержащие примеси.

Вяжущая способность новых материалов характеризуется изменением прочности твердеющей смеси по сравнению с базовой смесью на основе стандартного материала:

Для Цитирования:
В. И. Голик, А. А. Белодедов, А. В. Логачев, Д. Н. Шурыгин, Снижение дефицита вяжущих для закладочных смесей. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2018;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала