E - Fixed Constructions – 21 – C
Patent
E - Fixed Constructions
21
C
E21C 41/16 (2006.01) E21C 41/32 (2006.01) E21D 1/12 (2006.01) E21F 15/00 (2006.01)
Patent
CA 2761155
Formulations are provided for producing structural members or back fill for mine stopes in environments having sub zero temperatures such as permafrost. The formulations having constituents including crushed rock (rockfill) powdered tailings, ice and water in specific ratios with attention to the prescribed gradations of the rockfill and tailings. The tailings, a readily available and very finely divided material, fill the naturally existing voids in the rockfill. The gradation of the rockfill and the bulk density of the rockfill establish the rockfill/tailings ratio, which has been determined to lie between 1 and 3 or from 50/50 to about 75/25 for optimum strength. The ice in the mix design arises from the pre-existing moisture content in the rock and tailings, typically 2% to 5% of the rockfill and 8% to 25% for the tailings. The change of state of liquid after to ice on the particle surfaces is the binding mechanism of the system and is enhanced by vigorous mixing.
L'invention porte sur des formulations pour la production d'éléments de structure ou de remblai pour des chantiers miniers en gradins dans des environnements ayant des températures au-dessous de zéro tels que le pergélisol. Les formulations ont des constituants comprenant de la pierre concassée (charge rocheuse), des rejets en poudre, de la glace et de l'eau en proportions spécifiques en faisant attention aux granulométries prescrites de la charge rocheuse et des rejets. Les rejets, un matériau aisément disponible et très finement divisé, remplissent les vides existant naturellement dans la charge rocheuse. La granulométrie de la charge rocheuse et la densité apparente de la charge rocheuse établissent le rapport charge rocheuse/rejets, dont on a déterminé qu'il devait se situer entre 1 et 3 ou de 50/50 à environ 75/25 pour une résistance optimale. La glace présente dans la conception du mélange provient du taux d'humidité préalablement présent dans la roche et les rejets, typiquement de 2 à 5 % pour la charge rocheuse, de 8 à 25 % pour les rejets. Puisqu'elle est à l'état congelé, la glace possède le pouvoir de compenser une partie de la chaleur latente contenue dans l'eau liquide. Lorsque de la chaleur latente n'a pas été suffisamment enlevée du remblai congelé avant positionnement, la température d'équilibre du remblai congelé est modérée pour être à zéro ou presque zéro jusqu'à ce que la chaleur latente sorte du remblai congelé. Le changement d'état de l'eau liquide en glace sur les surfaces des particules constitue le mécanisme liant du système. Un mélange vigoureux de l'eau sur les surfaces des matériaux solides, c'est-à-dire un mouillage total des constituants, est requis. Le mélange dans le procédé proposé peut être réalisé par une combinaison de jets de pulvérisation sous une pression suffisante pour mouiller en profondeur les matériaux lorsqu'ils tombent librement. Le mélange mécanique peut être réalisé par un système de déflecteur entraîné par la gravité, des déflecteurs tournants tels qu'un broyeur autogène ou des systèmes de transport imbriqués.
Cluff Daniel Leonardo
Kazakidis Vassilios
Hill & Schumacher
Laurentian University Of Sudbury
LandOfFree
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