Ученые НИТУ МИСИС разработали новый материал, содержащий отходы угольной отрасли. Он способен стать альтернативой традиционному цементу и снизить затраты на проведение закладочных работ в шахтах. Инновационная технология повышает эффективность процесса закрытия и консервации угольных шахт, говорится на сайте учебного заведения.
В настоящее время примерно четверть российского угля добывают подземным методом, но использование технологий заполнения пустот затруднено высокими расходами на саму операцию и закупку необходимых материалов. Одновременно с этим значительная доля отходов производства, включая золу-унос, граншлак и лигносульфонаты, практически не используется повторно, скапливаясь на специализированных полигонах и вызывая экологическое загрязнение водных ресурсов и почвенных территорий. Они также занимают большие территории и требуют значительных финансовых вложений на содержание и переработку. Отечественные специалисты предлагают решать данную проблему путем вовлечения угольного шлака и иных производственных остатков в состав строительных смесей-заменителей цемента.
«Новый состав с добавлением нанокристаллического кремнезема и стекловолокна может стать основой материала, который в перспективе заменит цемент благодаря комплексу улучшенных свойств: большей прочностью, пластичностью, устойчивостью к растяжению. Разработка может быть полезна для угледобывающей и строительной отраслей, где такие материалы позволяют вовлекать отходы производства в новый цикл и снижать риски, связанные с окружающей средой и безопасностью на производственных объектах», — комментирует к.э.н. Людмила Коршунова, доцент кафедры экономики НИТУ МИСИС.
Высокие прочностные характеристики материала обеспечиваются за счет сложной композитной структуры: зола-унос взаимодействует с кальциевыми компонентами, формируя матрикс, аналогичный цементному камню. Нанокремнезем дополнительно укрепляет микроархитектуру, обеспечивая плотную структуру, а стекловолокно создает внутренний армирующий скелет, значительно увеличивая общую прочность и трещиностойкость конечного продукта.
«Учитывая дефицит месторождений угля, которые можно разрабатывать открытым способом, и необходимость перехода к подземной добыче, у отрасли растет потребность в инновационных решениях. Использование техногенных отходов в качестве компонентов для заполнителей является одной из потенциальных альтернатив», — заключает к.э.н. Галина Кружкова, доцент кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС.
Ранее на свинцово-цинковом руднике Хошаоюнь, расположенном на высоте 5600 метров в горах Куньлунь, успешно завершились испытания полностью беспилотных карьерных самосвалов. Подробнее об этом рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
