Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Szkoła Eksploiitacji Podzicmiłej '93 3.2. Zur Rheologie von Yersatzsuspensionen Aus den genannten Feststoffen werden unter Zugrundelegung bestimmter Zusammen- setzungen durch intensives Mischen hochkonzentrierte Feststoff-Wasser-Gemische her- gestellt. Diese pastenformige Suspensionen mussen hinsichflich ihres Rie6vertialtens sowohl dem Rohrtransport ais auch dem Yerfiillen des Bnichhohlraums genilgen. Dabei gilt es, Kriterien mit entgegengesetzen Tendenzen aufeinander abzustimmen: 1. Der Feststoffgehalt der Suspension muB so hoch sein, daB nach dem Einbringen in den Bruchhohlraum kein Wasser in die offenen Grubenbaue abgegeben wird. 2. Die Suspensionen mussen stabil sein, sodaB bei langeren Fórderunterbrechungen ein Aussedimentieren verhindert wird. 3. Die Suspensionen diirfen nicht zu steif sein, um den Druckverlust bei der Fórderung in Grenzen zu hallen und um eine moglichst groBe Fórdersirecke zu uberwinden. Daraus resultiert fur jede Mischung eine optimale Feststoffkonzenlration, die ihrerseits wieder abh^gt von: der mineralogischen Zusammensetzung der Feststoffe dem Mischungsverhaltnis der Feststoffkomponeneten der Komgró6enverteilung und der spezifischen Oberflache der mittleren Feststoffdichte Es hat sich aber gezeigt, daB diese optimale Feststoffkonzenlration zur Charakte- risierung der Suspensionen nicht ausreicht, sonder daB das nieBverhalten der Suspen- sionen maBgebend ist. Suspensionen, die fur die Bruchliohlraumverfullung in Frage kommen, sind rheoiogisch gesehen sogenannte nicht-newtonsche Substanzen. Dies bedeutet, daB ihre Yiskositaten keine konstantę Stoffparameter sind wie bei newtonschen Russigkeiten. Zum Beschreiben des FlieBverhaltens ist also die Angabe eines Yiskositatswertes nicht ausreichend, sondern es ist die Kenntnis der FlieB- oder der Yiskositatskurve erforderlich. Die FłieB- bzw. Yiskositatskurve stelU den funktionalen Zusammenhang zwischen auftretender Schubspannnung bzw. Yiskositat und Schergefalle dar. Wie die Laborversuche zeigten, weisen alle Suspensionen, die den o.a. Kriterien geniigen, strukturviskoses Yerhalten mit FlieBgrenze auf. Damit kann das RieBverhalten mit dem Schubspannungsansatz von Herschel-Bulkley am besten beschrieben werden. Die Abbildung 7 zeigt den typischen Yerlauf von FlieBkurven fur BHY-Suspensionen. Die FlieB- bzw. Yiskositatskurven sind erforderlich, um Rohrleitungen und Rohrleitungssysteme zu berechnen die Stabilitat von Suspensionen zu beurteilen, viskositatsgefuhrt den Dosier- und Mischvorgang zu steuem. Sekcja IV 235