Тампонажный раствор

 

Сущность изобретения: тампонажный раствор содержит следующие компоненты, мае.ч.: феноло-формальдегидную смолу (ФФС) 100, формалин 10-15;. битумную эмульсию 20-60; воду 80-100. Битумная эмульсия имеет следующий состав, мас.ч.: битум БНД 60/90 44,5; остаток кубовый производства СЖК Фоакций от 621 1,0 (ОКСЖК); едкий натрО,2;вода 54,3. Готовят битумную эмульсию: в воду с температурой 30-50°С вводят едкий натр и эмульгатор ОКСЖК . В полученную смесь вводят расплавленный битум. Водный раствор ФФС смешивают с битумной эмульсией. Отвердитель - формалин вводят непосредственно перед нагнетанием раствора в породу. Характеристики тампонажного раствора: вязкость 11,0-6,0 мПа -с; время гелеобразован 0,55-1,00 ч; снижена токсичность в 2-3 раза,- набухание 1,5-4,8%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

°К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823000/03 (22) 10.04.90 (46) 15,02.93. Бюл, М 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства (72) Л.Г.Калашник, П,П,Гальченко, А.П.Титарева и В.Д.Крупенко (56) Материалы Ч(! Всесоюзного совещания по закреплению грунтов. М.: Энергия, 1971, с,301 — 305,, (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Сущность изобретения: тампонажный раствор содержит следующие компоненты, мас.ч.: феноло-формальдегидную смолу (ФФС) 100, формалин 10 — 15;. битумную

Изобретение относится иньекционному укреплению и гидроизоляции мелкопористых карбонатных пород в условиях низких положительных температур при проведении горных выработок в сложных гидрогеологических условиях.

Известный тампонажный раствор, содержащий 100 мас.ч. фенолоформальдегидной смолы (ТСД вЂ” 9). 30 мас.ч. формалина, 1 мас,ч, кальцинированной соды (углекислый натрий, Иа2СОЗ) и 100 мас.ч. воды обладает низкой вязкостью, являющейся необходимым условием иньекционного укрепления мелкопористых горных пород, Однако он имеет ряд недостатков. Для него характерна усадка после отверждения и длительные сроки гелеобразования, для сокращения которых вводится катализатор (йа2СОз) и большое количество формалина, что значи„„Я „„1795082 А1 эмульсию 20 — 60; воду 80-100. Битумная эмульсия имеет следующий состав, мас.ч.: битум БНД 60/90 44,5; остаток кубовый произволства СЖК Ьоакций от С21 1,0 (ОКСЖК); едкий натр 0,2;вода 54,3. Готовят битумную эмульсию: в воду с температурой

30 — 50 С вводят едкий натр и эмульгатор ОКСЖК. В полученную смесь вводят расплавленный битум, Водный раствор ФФС смешивают с битумной эмульсией. Отвердитель — формалин вводят непосредственно перед нагнетанием раствора в породу. Характеристики тампонажного раствора: вязкость 11,0 — 6,0 мПа с; время гелеобразован(0,55 — 1,00 ч; снижена токсичность в 2-3 раза; . набухание 1,5 — 4,8 . 2 табл. тельно повышает токсичность тампонажного раствора. юВ

Целью изобретения является повышение тампонирующей способности в услови- сО ях йизких положительных температур. (Л

Указанная цель достигается тем, что тампонажный раствор на основе фенолоформальдегидной смолы, формалина и воды дополнительно содержит битумную эмульсию при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальде- Ъ гидная смола 100

Формалин 10-15

Битумная эмульсия 20 — 60

Вода 80-100, причем битумная эмульсия имеет следующий состав, мас.ч.:

Битум БНД 60/90 44,5

Остаток кубовый про1795082

10-15

20-60

80-100 имеет состав, 44,5

1,0

0,2

54,3 изодства синтетических жирных кислот 1,0

Едкий натр 0,2

Вода 54,3

Используемая в тампонажном растворе фенолоформальдегидная смола ВНС-Ж активные смолы ТСД-9, что позволяет снизить потребность в токсичном отвердителе— формзлИЙе;

Сравнительйые составы смол ТСД вЂ” 9 и

В Н С вЂ” Ж даны в табл. f

Битумная эмульсия готовится на основе битума ДНД 60/90 (ГОСТ 22245- 90) и представляет собой анионоактивную, среднераспадающуюся, прямого типа, В качестве эмульгатора для приготовления битумной эмульсии применялся остаток кубовый производства синтетических жирных кислот, который представляет собой в основном смесь насыщенных монокарбоновых кислот Cz> и выше, а также содержит ненасыщенные неомыляемые вещества и смолистые продукты поликонденсационных и полимеризационных процессов, (ТУ361071231 — 89).

Методика приготовления битумной эмульсии заключается в следующем. В разогретую до 55-60 С мешалку подается нагретая до 30 — 50 С вода, едкий натр и эмульгатор, Затем включается перемешивающее устройство и вводится расплавленный битум.

Технология получения нового тампонажного раствора состоит из следующих стадий; готовится водный раствор фенолоформальдегидной смолы; водный раствор смолы смешивается с битумной эмульсией, Формула изобретения

Тампонажный раствор, включающий фенолоформальдегидную смолу, формалин и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения тампонирующей способности в условиях низких положительных температур, он дополнительно содержит битумную эмульсию при следующем соотношении компонентов, мас.ч, Фенолоформальдегидная смола 100

Отвердитель вводится в смесь смолы и битумной эмульсии непосредственно перед нагнетанием в породу;

Количественный состав и свойства заявляемого тампонажного раствора и известных составов представлены в табл,2, В результате анализа полученных данных очевидно, что новый тампонажный рас10 твор, содержащий 20-60 мас.ч, битумной эмульсии, по сравнению с прототипом, имеет повышенную тампонирующую способность — более низкую вязкость (11-6,0 мПа,с), более короткие сроки гелеобразова"5 ния (Π— 55 1-100 ч), менее токсичен (в 2 — 3 раза снижено количество формалина), получен набухающий камень (1,5 — 4,8%). Это объясняется тем, что при совмещении смолы с битумной эмульсией образуется комп20 лексное смолобитумное вяжущее и дисперсный битум в этом случае выполняет функции пластификатора. Пластификация тампонажного раствора в данном случае может быть вызвана как присутствием частиц битума в местах контактов полимерных цепей твердующего раствора и ослаблением в конечном итоге межмолекулярных сил сцепления, так и за счет адсорбции элементами формирующейся надмолекулярной структуЗО ры дисперсного битума, который, выполняя роль "смазки", дополнительно повышает подвижность структурных элементов. Образующийся тампонажный камень имеет рыхлую и менее слитую структуру, чем в случае

35 чистой смолы без битумной эмульсии, что соответствует набуханию в воде.

Формалин

Битумная эмульсия

Вода

45 причем битумная эмульсия мас,ч,:

Битум БНД 60/90

Кубовый остаток производства синтетических жирных кислот

Едкий натр

Вода .

1795082

Таблица!

Таблица2

Составитель Л.Калащник

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор

Заказ 412 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская,наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101