Технология проходки выработок

Для заморажива­ния пород используют четыре технологические схемы: 1) одноступенчатая, 2) многоступенчатая, 3) зональная и 4) локальная.

Одноступенчатая схема имеет место при замораживании на всю глубину водонасыщенных неустойчивых пород с применением прямой или обратной циркуляции хладоносителя.

Обратная циркуляция хладоносителя применяется в том случае, когда требуется в первую очередь заморозить верхние участки обводненных неустойчивых по­род. Замораживание более нижних участков пород в этом случае можно проводить уже в процессе проходки ствола в верхних участ­ках.

При многоступенчатой схеме замораживания применяется комбинированная циркуляция хладоносителя. В этом случае в каждой замораживающей колонке помещают подающий и отводящий трубопровод. При этом, с целью сокращения сроков перемонтажа замора­живающих колонок при переходе от одной ступени замораживания к последующей соблюдают правило перемонтажа: трубопровод, который в пред­ыдущей ступени замораживания был подающий, в последующей сту­пени замораживания его делают отводящим.

Рис. Схема многоступенчатого замораживания пород

Зональную схему применяют для замораживания пород только в пределах водоносного горизонта. Эта схема является вариантом замораживания последней ступени многоступенчатой схемы с тем отличием, что разделительная диафрагма устанавливается у среза отводящего трубопровода.

Локальную схему замораживания применяют при глубоком за­легании сравнительно маломощных водоносных пластов. Эту схему реализуют при бурении замораживающих скважин непосредственно из забоя шахтного ствола при его проходке. Подачу хладоносителя к забою производят по трубам, проложенным в стволе.

Выбор схемы замораживания производят на основании техни­ко-экономического сравнения вариантов.

Технологические особенности и дополнительные мероприятия при

Создании ледопородных ограждений в сложных гидрогеологических

Условиях

Специфические особенности имеет технология замораживания в фильтрующих породах. В этом случае в результате уменьшения теплопоглощения замораживающих колонок и постоянного теплопритока к ним по мере роста ледопородного ограждения сравнительно быстро наступает состояние теплового равновесия. Со стороны дви­жения фильтрующих вод рост толщины отдельных ледоподных ци­линдров и ледопородного ограждения в целом значительно медлен­нее, чем с других сторон. Это особенно заметно в начальной стадии формирования ледопородных цилиндров.

При замораживании фильтрующих пород важное значение при­обретает температура хладоносителя и коэффициент теплопередачи от него к массиву. Их необходимо максимально увеличить.

При отсутствии возможности образования ледопородных ог­раждений с применением обычных схем замораживания применяют дополнительные мероприятия. К ним относятся: каскадный способ замораживания, создание противофильтрационных завес, водопонижение на участке замораживания пород.

При каскадном способе замораживания в работу включают вна­чале две диаметрально противоположные колонки и замораживание осуществляется до тех пор, пока в четырех смежных колонках тем­пература не понизится до 273 К (0°С). Затем включают их в работу и ведут замораживание до тех пор, пока в следующих очередных смежных колонках температура не понизится до 273 К (0°С) и так далее.

Противофильтрационные завесы создают с применением замораживания или же с помощью тампонажа пород.