Шахтное строительство












многоступенчатая схема замораживание пород

При многоступенчатой схеме замораживание пород производят поочередными во времени нисходящими ступенями. Для этого с поверхности земли на проектную глубину бурят скважины, которые оснастят замораживающими колонками. Колонки оснастят питающей и отводящей трубами ( 9.2, б), которые опускают до планируемых границ 3, 4 ступеней замораживания. Замораживания в границах каждой ступени добиваются благодаря насыщенной циркуляции хладоносителя в ее рубежах. При всем этом в вышерасположенных ступенях также случается термообмен, но в существенно наименьшей степени из-за природной конвекции. Границы ступеней приурочивают к водоупорным пластам.

Многоступенчатую схему замораживания используют в том случае, когда мощность обводненных пород, предназначенных замораживанию, превосходит 100 м; обводненные пласты разбиты водоупорными породами; обводненные пласты пород, залегающие в верхней толще, включают в себя пресные, а в нижней толще — засоленные влаги; исходная температура горных пород неравномерна по глубине и добивается 25 "С.

При многоступенчатой схеме замораживания как правило используют прямую циркуляцию хладоносителя в колонках. В отдельных ситуациях в верхней ступени замораживания используют оборотную циркуляцию, а в следующих ступенях — прямую. При замораживании пород первой ступени хладоноситель подают по питающей трубе до нижней границы первой ступени, потом он поступает по межтрубному месту к отводящему патрубку. При замораживании пород 2-ой ступени питающая труба служит отводящей, а хладоноситель до нижней границы 2-ой ступени подают по новейшей питающей трубе.

При зональной схеме ( 9.2, в) замораживающие скважины бурят с поверхности, а процесс замораживания производят исключительно в границах водоносных пород 7. Для этого вокруг ствола 5 в замораживающих колонках 6 на границе водоносных пород монтируют особые диафрагмы 8, которые лимитируют циркуляцию хладоносителя в колонке. Подобная конструкция колонок в значимой степени понижает теплопотери в породах, не предназначенных замораживанию. Местную схему замораживания используют в случае, когда водоносные горные породы залегают на большой глубине от поверхности (более 150 м) и имеют мощность, не превосходящую 100 м, а вышеуложенные породы не подлежат замораживанию.

При местной схеме ( 9.2, г) замораживающие скважины // бурят из забоя выработки 9 через цементную перемычку 10. Подачу хладоносителя к колонкам производят по трубам от замораживающей станции, расположенной на поверхности. Местную схему замораживания используют при глубочайшем залегании водоносных горных пород 7 и сравнимо небольшой их мощности либо же в случае внезапного нахождения пласта водоносных пород в ходе процесса проходки выработки.

Выбор той либо другой схемы замораживания производят методом сопоставления их технико-экономических характеристик.