Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

47 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методические рекомендации предназначены для проектирования и производства работ способом искусственного замораживания водонасыщенных рыхлых и неустойчивых горных пород жидким азотом при строительстве вертикальных стволов шахт и других подземных сооружений

 Скачать PDF

Оглавление

1. Общие положения

2. Требования к исходным данным для проектирования

3. Требования к проектным работам

4. Бурение замораживающих и контрольных скважин, монтаж замораживающих колонок

5. Монтаж замораживающей сети

6. Контрольно-измерительные приборы и устройства

7. Обезжиривание замораживающей системы

8. Замораживание горных пород

9. Контроль процесса замораживания горных пород

10. Техника безопасности

11. Приемка работы

Литература

Приложение 1. Перечень технической документации, предъявляемой при сдаче замораживающей установки

Приложение 2. Паспорт скважин и замораживающей колонки

Приложение 3. Техническая характеристика замораживающих скважин

Приложение 4. Акт о пуске в эксплуатацию замораживающей установки

Приложение 5. Журнал работы замораживающих колонок

Приложение 6. Вахтенный журнал

Приложение 7. Журнал измерения температур горных пород в термоконтрольных скважинах

Приложение 8. Журнал наблюдения за уровнем подземных вод в гидронаблюдательной скважине

Приложение 9. Акт готовности участка для ведения горнопроходческих работ

Приложение 10. Акт на прекращение работ по замораживанию азотом

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

08.05.1985УтвержденВИОГЕМ
РазработанВИОГЕМ
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

м

етодические рекомендации по замораживанию горных пород жидким азотом при проходке вертикальных стволов шахт

Белгород 1985

ДЯЯ    i^ennsocsv

■епопвовашм тстогвшга» иформвщя яросям ара проем охре нзхани помада» подш»

дал диительной прочности замороженных пород на одноосное сжатие, МПа.

3.21. Величина горизонтального давления на дедоаорсдаое огрел -дение определяется по формуле [6,13]

Рн =Рг + Р8 ,    0.2)

где Рн - величина гориз онтального давления на ледооодадое ограждение, МОе; Рв - гидроотвтичвсхое давление веды,МПа;    -

- величина горного давления, МПа, которая рассчвтнвавтся ив вира -

Кения

Р. = (ал + *,*>,+•■•+ *А)    •    <3.3)

где , 6г,..., Ип - плотность пересекаемых гордах пород, нг/н?; hf,h2,...lhn - мощность слоев горных пород, mj V -угол внутреннего трения пород на расчетном горизонте.

Величина горизонтального давления дли рыхлой толщ вааоткчннх пород ( глины, мела, мергеля и др.) при отсутствии достаточно достоверных данных их физико-механических свойств может быть определена исхсдя из закономерности распределения градвавта гора -зонтального давления от глубины их «алегания до формулв £з,19]

Рн * дРН ,    (3.4)

где дР - градиент горизонтального давления, ииммапргйся по глубине в соответствии с закономерностью, рно. 3.4; Н - глубина от поверхности земли, м.

iec. 3.4 Трагик изменения градиента давления по глубти

9

Для однородной толща плывунов величина давленая определяется по формуле [ 6, 13 3

Р„ = Ар Н ,    (3.6)

где Ар - коэффициент бокового распора для мелковеркнстых песков ж плывунов, равный 0,757.

3.22. Предел прочности замороженных песков а глин определяется по формуле [12,13, 143

б5 = а + Ь ftcp| ,    (з.б)

где б3 - предел прочности пород, Ща; а а б - коэффици -енты, пришшаеше в зависимости от пористости и влажности горной порода согласно данным табл. 3.1; tcp - средняя температура замороженных пород» °С-

Таблица 3.1

Порода

Пористость,

Весовая ^ладность,

а

б

Песок палева-

42

15,0

8,6

3,67

тай

23,0

11,5

5,20

Глина

40

I4-, 7 24,0

10,2

15,7

3,12

3,50

3.23. Средняя температура замороженных пород ледопородной стенки определяется по формуле £9,П»Г7]

^ср 85 0,5 ^гп Кт »    (3.7)


где t 2п ~ температура азота в межтрубном пространстве колонки на забое замораживавшей скважины, °С; Кт - коэффициент, характе -ризущий термическое сопротивление дедопородной стенки» опредедяе-uzfitso формуле

Д^-Г.И5

--5---•    (3.8)


кт=-


+* ж


ВI з


где Rs - радиус промерзания вокруг одиночного ледопородного цилиндра, м; f с - расстояние между замораживающими скважинами, и; 7К - наружный радиус замораживающей колонки, м; В1Ъ - крите-


рий граничных уоловиЗ Био [10,11,17] .



(3.91


me сС3 - коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности за морали вящей трубы колонки к азоту межтрубного пространства, йг/м^х х °С; t0 - внутренний радиус трубы замораживавшей колонки, м; /н - коэффициент теплопроводности замороженных пород, Вг/м » °С.

Коэффициент Кт при пассивном замораживании пород азотом в случае, когда Bis = 2,0, расстояние «заду еамораливаацима оква -жинаии составляет 0,5 - 1,0 и, радиус промерзания вокруг колонов 0,5 - 1,0 м, наружный радиус колонки 0,0285 - 0,0445 м, щжшшает-ся равным 0,6 - 0,8    [19]    .

Так как наиболее целесообразно применение мота дли формнрооэа -вин ограждений толщиной не более 2,0 - 2,5 м, то оредакя темпере -тура замороженных пород определяется по формуле [17, 19]

tcp=0,3t2n .    (ЗЛО)

^гп = Ut К п ,    (3. II)


где tjx - тешература прямого азота на устье земоражжвахщей скважины,°С; Кл - коэффициент температурных потерь но длине скважины, определяемый во формуле [17,19] .


_ а, а, (*,-?,) . а<*( -агг2


(9.12)


а


е*'м;


а. = ег,н;


А,


Кг G С0 ра


(ЗЛЭ)

(3.14)

(3.15)

(3.16)


II


где К 4 в К 2 - коэффициенты теплопередачи соответственно че -реэ стенку питающей в замораживающих труб, йг/м«°С; G - расход азота в колонке, mVoj Са - теплоемкость азота, дЦж/кг«°С; рл-шютнооть азота, кг/м3; /у - длина колонки, м.

Коэффициент температурных потерь К„ в газовой колонке дли -ной 26 - 30 м ооотавляет 0,8 - 0,9    [    17    ]    .

В этом случае средняя температура замороженных пород ограждения на конечной глубине замораживания 25 - 30 м вокруг газовых коленок определаетоя по формуле С 17. 18, 19]

tcp=0,24tex.    (3.17)

3.24.    Средняя температура замороженных пород ограждения на участке жидкостных колонок определяется по формуле СХ8, 19]

tcp= 0,3tK(Pa),    (3.18)

где tK(Pa) •> температура кипения азота в зависимости от его давления з колонке на заданной глубине, определяемая по графику, рно. 3.5.

Давление азота Р0 в колонке определяется в этом случае по фортке

Ri =.РаН + Р* •    (ЗЛ9)

где Н - глубина попаяв жидкого азота о поверхности земли, м;

Рц - рабочее давление азота в транспортной цистерне, МПа.

3.25.    Толщина ладопородвого ограждения при выооте заходки hj 3» ftg по условию прочности определяется из выражения [17, 19]

Ё -    ,    (3.20)

та# Ё ~ E/R* » Р„ - P«/6S .    (3.21)

В 8том ацчвл закоиожрвооть изменения обобщенной толщины огра-ждояия    Ё по глубине (рно.3.6) хорошо согласуется о закономвр-

носты) фажтического жзмвяеаия градиента давления (см. рис. 3.4).

3.26.    Количество аамораживащих скважин рассчитнвветая по фор -муле

Ne=$Dc/(c,    (3.22)

где Nc - количество скважин, от.; Dc - диаметр окружности рас-

положения замораязЕващих скважин, м.


Рис» 3.6. График изменения толщины льлсшородяого отравдажм от величины горизонтального


13


3*27. в целях сокращения сроков формирования детородных ограждений толщиной I,Q — 2,5 и о применением жидкого азота расстояние между 8амор&няв£ЩВми скважинами рекомендуется приникать 0,&-1,0 м [12, 15, 18, 19].

3*28. Количество низкого азота, необходимого для активного эамо-раиавания горных пород о учетов IQfJ его потерь, определяется по формуле [19,20]

G* *1,1 paVfl V„ f    (3*23)

где    С а » количество жидкого азота, кг; ра - плотность жидко

го азота, принимаемая 800 кг/м8; va - расход гадкого азота на I м8породн,по данным практики принимается в пределах 0,5-0,8 м3 [7, 16,20] ; Vn - объем замороженных пород, м3.

3-29* Потребное количество жадного азота на активное замораживание горках пород рассчитывается в оладувдей последовательности [9, 12, 19] :

Ga ~ Q* /О-*- *    (3*24)

где Qx - количество холода, потребное на замораживение пород, дДж; q т - теплосодержание азота, нДж/кг.

Q* “(q. + fy+qa + qJVn ,    (3.25)

где q, - количество хоаода, необходимого для охлаждения всю, заключенной в I м3 горной порода, от естественной температуры t* до температуре замерзания t0 , кДе; С|г - количество холодац необходимого для превращения воды, содержащейся в I м3 горной породы,в лед, кДж; q3 - количество холода, необходимого для охлаждения I в8 льда от температуры замерзания воды t0 до средней температуры замороженных пород ограждения t со , кПд; q* - количество холода, потребного для охлаждения твердых частиц горных пород от начальной температура талых пород t„ до средней температура замороженных пород t ср , вДж.

q# * Св (t#    )    V3    ,    (3-26)

(3.2?>

оде С* - удельная теплоемкость воды, равная 4,19 вДж/кг * °С; Pi - плотность воды, ранная 1000 кг/м8; Ve - объем воды в I и8 горной породи, к8, определяемый из выражения

VB * Нв п ,

14

где К 6    * коэффициент заполнения пор водой, равный 0,7 - 1,0;

п - пористость горных пород? доли единиц.

q2 = q*.peVe,    0.28)

где qA - скрытая теплота льдообразования, равная 335,2 кДОв/кг.

qs = CAJ3A (t0- tCp) V, ,    (3.29)

где    СЛ - удельная теплоемкость льда, равная 2,1 яДд/кг * °С;

рл - плотность льда, равная 900 кг/м3; VA - объем льда в I ы3 пород, принимаемый равным объему вода V$ , м3

“ Ссрс ( tn “ ^ср)    »    (3.30)

где    С с - удельная теплоемкость скелета горных пород, принимае

мая соответственно для песка, супеси, сугашка и глины 0,69; 0,73; 0,77 и 0,82 кДд/кг • °С; рс - плотность скелета пород, кг/м3 ;

Vc - объем твердых частиц скелета горних пород в 1м3, равный I - п .

Теплосодержание азота qT определяется аз вырадепая [12,19] Цг = ^|ф "** г *    (3.31)

где (Jtp - скрытая теплота парообразования пли испарения азота, 1Д*/нг, рис. 3.7.

Теплота испарения азота в колонке на заданной глубине определяется в зашсншсти от давления и температуры испарения [12,19]) . Давление испарения азота в колонке на заданной глубине

Рц = fia(hi + hy )+ Рц    (3.32)

где h3 - высота заходки замораживания, u; hy - превышанна уровня азота в циотерне над вашравивавдвй колонной, м; Рц - давление в транспортной цистерне, Ida.

Цря высоте заходив ааморавиваняа 25 - 30 м, превышении    урояи

азота 3,0 м и давлении в цистнрве 0,2 ffia давление испарения в колонке на конечной глубине замораживания будет 0,42 - 0,46 Ши, температуре кипения минус 181 - иииуо 179 °С ^19] .

Количество тепла q г , приобретен: ого азотом, определяется во изменению энтальпии (рис.3.8) при нагревании ааота от ташмрвтуры испарения до температуры на выхода ваморажкващих колонок в коллектор системы, равной минус 70 - минус 80 °С ([16,19] ,

16

-m -iso -no -m ~w ~гм jfc

Ряс. 3.7. Ipefrac изменения теплоты испарения esora от твмнвратурн

3*30. Время активного заморалиэакт "оряах пород хорош квот ом определяется по формуле £и, Г9]

<Га® <*•/&*.    <3.33)

где Са - общее количество азота, потребное для актввчсго зажо-ракиваякя пород» кг; G, - расход юдаюго азота, кг/а(кгА, кг/сут).

Как поимка практик» расход аидкого аеота зависит от прояэве-диталькоом кшшзрсдного завода-яоставщиха я грузооборота. При по* стаз» хкякого азота с яяолародвого завода автомобильным транспортом обцеЗ грузопсщь емпг огмр 18 - 90 т по автотрассе о твердим поцапаем решат ладного мота составляет 0,278 - 0,417 кг/с (1000 -* 1800 хг/ч) [17,18] . Параметра режима работы колонок рекоменду-етея теме определи», применяя ЭМ [8,18,19] .

3.31. Расход дщдчаго мота в единицу времени при работе воех колонок в решаю кинами мота рассчитывается по формул» [17,19]

G«*0,NL,    (3.34)

16

где Ge - расход as ore на I м колонки, кг/м• ч; N — количество колонок, шт.; L - общая длина труб колонок, м.


IsstWtSS^

30 *5 ба rfWWMMW Энтальпия


рис. 3.8. Диаграьиа Э-* Р (евтазьщи-давление)


Л gff AMtH    ,    ч

q„ In z/z„ '    *3,3S>

оде %    -    текущий    радиус    промерзания    вокруг    колонки,    и.

Для расчета расхода азота при tK = -196 °С и ^ v а£00дДк/кг применяются формула [19]


6, = в,2


Лн t

in Z/ Z и


(3.36)


оде Z = Z/ZK , и график (рис.3.9).

В соответствии о расчетами но формуле (3.36) прн азяеяванн ре -диуса промерзания в пределах 0,1 з Z « 1,0 м ■ радиуса колонки в пределах 0,0285    ^    ZK    *    0,0445    (диаметр    вомни 0,067


17


- 0,089 м) удельный расход жалкого азота изменяется в пределах 20,4 - 72 кг/ы*ч.

Рис. 3.9* График изменения расхода жидкого азота в колете от радиуса промерзания дадолоредного цилиндра


3.32. Потре&ое ксшгадство жидкого азота на пассивное замораживание пород £ 17, 19 3

6» =

(3.37)

Qn я:,

Цт + Я*

тде~ Q* - теплоцриток к ограждению за период пассивного зааюра-тоадш^ пород, кДжЛ*.

(3.38)

|,<з tnVAT crpr

1дв С!т - удельная теплоемкость талых горных порол, кДх/кг*°С ;

"Тр - врвягласоивного заморзтаваяня пород, ч; F наружная поверхность -лвдопородааго ограждения, м2.

Количество азота исходя из формул (3.37) н (3.38) определяется со зависимости

G„=

(3.39)

исходя

цзиУстртлт<г„

Время пассивного замораживания пород <tn определяется из длизв» участка я скорости сооружения ствола.

МИНИСТЕРСТВО ЧЕРНОЙ МЬТАДЛУРГИИ СССР Управление горного производства

Всесоюзный научно-иоследовательский, конструкторско-технологический и проектно-изыскательский институт по осушению месторождений полезных ископавши, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу В И О Г Е И

Утверждаю: директор института И.Ф.Океании

8 мая 1985 года

ЫЕТОДИЧЕ(ЖИВ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАЩРА1ИВАНИЮ ГОРНЫХ ПОРОД ВДДКИМ АЗОТОМ ПРИ ПРОХОДКЕ ЕЕРТИКАЛЫШ СТВОЛОВ ШАХТ

Ь'пгород I9B5

3.33* Для наблвденкя за процессом замораживания горных пород должно быть предусмотрено бурение контрольных скважин: центральной гидронаблвдательной, оборудованной фильтром, для наблюдения за изменением уровня подземных вод с целью определения смыкания ледопородного ограждения по всему контуру; термоконтродьных - не менее двух в замковой плоскости контрольного блока колонок и не менее двух возле блоков колонок, находящихся на максимальном удалении от магистрального трубопровода.

3.34. Цистерны для перевозки и подачи азота в замораживающую систему подбирают, учитывая потребное количество жидкого азота на активное замораживание пород €^(кг); количество жидкого азота f^, заливаемого в цистерну без учета 200 кг нормального остатка (кг)у(4000 кг * ЦГК-5,0/0.25 или 5470 кг - ЦТК-8,0/0,25); расход жидкого азота на замораживание пород (кг/о, кг/ч); средах» скорость транспортировки жидкого азота, равную 40 вд/ч; раостошже от кислородного завода до объекта строительства L , принимаемое равным 100 км; время наполнения азотом одной цистерны -1ч £5,7,15,193 •

Количество цистерн указанного типа определяется исхода из вы -радения £18,193

Пц=<Гй/<Гв »    (3.40)

где п - минимально необходимое время полного оборота на машин о-в з дну (без учета числа автомашин), ч, 4fe - время, необходимое на одну машино-ездку, ч.

С(п = -~- + Ч;Н + <Г°« ,    (3.41)

где <£оп - время слива азота из цистерны в замораживающую систему, ч,

сг0п = Рк/е< .

(3.42)

/ л. «

(3.43)

где п е - необходимое число машино-еадок,

Пе = б0/Рц    (3.44)

На основании указанных расчетов строится график грузооборота аа-

19

В рекомендации! освещены следующие вопросы: требования к исходили данным для проектирования} сведения по конструкции замораживающих колонок, распределителя, коллектора, магистрального питавде -го и отводящего азот трубопровода, соединениям питающих и отводя -щих азот трубам, контрольно-гзмврвтельным приборам; методика распета горизонтального давления на ледопородное ограждение, средней температуры и прочности замороженных пород, толщины ледопородного ограждения, потребного количества жидкого азота и емкостей для его перевозки, продолжительности активного и пассивного замораживания горных пород; производство работ по бурению скважин .обезжириванию к монтажу замораживающей системы, монтажу контрольно-измерительных приборов и устройств, замораживанию горных пород и контролю технологических параметров, технике безопасности и приемке работ.

йотодичеокие рекомендации предназначены для проектирования я производства работ способом искусственного замораживания горных пород азотом при строительстве вертикальных отводов шахт и других подземных сооружений. Разработаны кандидатами технических наук С.А. Съеднным и В. Ф. Мозговым (ЩОГЕМ) цри участии инженеров В.Д.Качура (комбинат "Кривбассшахтопроходка") и Д.П. Трофимова (трест "Вороши-ловградшахтоцроходка" ) на основе неучяс-иссдадовательских работ, выполненных в 1975-1984 гг.

Цри внедрении технических решений принимали участие кандидаты технических наук Ю.А.Лаухин, Н.Т.Фатеев, Г.И. Крастошевский (ШОГЕМ), инженеры Я.Л.Клы&ов, Г.М.Федоряк, 9>К.Нооков, В,В.Пал8Нкч (комбинат "Кривбаосшахтоцроходка'*). Д.А.Гераоимчук, в.С.Юров, н.А.Холод.Г.Г. Голоха, И.В.Боцдвранко, 8.?.В4урадьян, В.Н.Гуркаленко (трест "Воро-я!стпт«^р1^тяжтг>про»^кя" )} в разработке рабочих чертежей техноло -гичеокой оснастка оборудования дан замораживания пород жидким азотом - инженера В.Г.Королев, К.П.Сергевв, Я.ВЛйрощкик, ю.А.Сазонов, Н.М.Петецкая, В.Й.Рудченко (ЖЖШ).

Рекомендованы к изданию секцией научно-технического совета института ШОГЕМ 29 Ноября 1964 Г.

QeMOXXSSHt    «ЛЬДОМ    Я,    КОНСТругГОрСКО-техНПЛШ    И'Н'СКПЯ

и про«ггио-»13ы<Л«твльс*яв вясгктуг 00 осушению мосторожл й ncv*o >пыт ■СКССтОМЫХ.СХГСШМЯЬЯЫМ ГСрКЫМ рвЛоТ«М,руПИНЧЖ>* ГООЛОГИН И Ч.’фГШОГ ">р-сяому яспу (6ЙОГЕМ). 1985*

шт ошш

1.1.    Настоящие рекомендации цредйздвачзш для проектирования и

производства работ по искусственному    вадонасыщеншх

рнхдах и неустойчивых горных пород жндайм одетою ари проходка вертикальных отводов вахт, а такие могут быть ееждозоанш при строительстве других подземных сооружений.

1.2.    При выполнении работ по искусственному аамвраяшатай гор

ных пород жидким азотом следует руководотводаяеьод Щодашш у<№ -ройства и безопасной екоплуатеода сосудов, реботдарж вод ДШЮ> ем, утвержденм Госгортехнадзором 19 мая 1970 Г., Производствен ной инструкцией по обезжириванда цетыреххдоржстшугдврадсм обору» дования, труб а всриатуры ки(ыадрощш установок    59-641    a т<«Яй

настоящим руководством.

1.3.    Цриыеневие способа замораживание пород жидким азотом обеспечивает создание надежного дадоаородногс ограждения при coqpyse -нии шахтных отводов о поверхности земли а ив забоя в коротмю оро ни. этот способ базируется па йвучво-обоедованных подожеиаях но иг жеверному расчету и выбору параметров технологии заморвдш&ная пород жидким азотом и конструвгриша влеиевто® замораживающей системы; толщины ледопородного ограздедкя; диаметра окдувнооти раоволо-нения ааморавиваацих скважин; р&сотояпвд между вшоражкващтои скважинами; диаметров и длин труб ашдаракиващих подонок; коиетру-нтивных параметров магистрального трубопровода, распределителя а коллектора; аппаратуры и приборов контроля технологических параметров; расхода жидкого азота; необходимого количества цистерн для доставка жидкого азота я месту работ [ 16, Г?, 18,19,20 ^ •

1.4.    Искусственное замораживание горных пород жидким авотон еле дует применять в том случае, когда необходимо в кратчайкае ороки создать ледопорещное ограждение необходимой толщины для обеопечв -ния безопасных условий работ в сложных нвввшфво-гес*ячгчеоиих а гидрогеологических условиях, которыр характеризуются налзчжем за -соленных и термальных вод, неустойчивых аодаюеввх пород ( песка, супеси, суглинка, глины и т.в. ), плывунов о малыми коэффициентами теплопроводности мощностью до 25 - 30 м £17,18,193 .

Замораживание жидким азотом может применяться ж а устойчивых во доносных породах, когда другие специальные способа ае аффективны или не обеопечивавт успешную проходу оахтэых отводов.

1.5.    Йскусственвое замораживание горных пород жидким азотом дол жно обеспечить водонепроницаемость и прочность ледопородвого ограждения при проходке ствола, максимальную скорость создания ледово-

3

родного ограждения и сооружения вертикального ствола в конкретных инженерно-геологическкх условиях.

1.6.    При заморажязашш пород авотом не допускается поступления подземных вод как по контуру, так и со стороны забоя ствола, для этого ледопородное ограждение должно быть заглублено в водоупор. В случае отсутствия эодоупора вабоД ствола должен быть проморожен на необходимую толщину днища, определяемую расчетом.

1.7.    Работы по искусственному замораживанию горных пород жидким азотом допускается производить только по проекту замораживеяян, увязанному о проектом организации строительства вертикального ствола.

1.8.    По завершении отдельных этапов и по окончании заморажива -бия пород жидким азтсм производится приемка выполненных работ в делом.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИСЛЩШШ ДАННЫМ Ш ДРШТИРОВАНШ

2.Z. Генеральная проектная организация, проектирующая строительство горного предприятия, обеспечивает специализированную органа -зацию, разрабатывающую проект искусственного замораживания горных пород жидким авотом, шаенерно-геологической и гидрогеологическое характеристикой участка работ, технической характеристикой шахтного ствола.

2.2.    Ивжанервс-геологичеовая характеристика участка проходки ствола способам замораживания пород жидким авотом должна содержать следующие данные! тектоническое отроение; геологический разрез пород по отводу о указанием их литологического состава, глубины залегания, модности пдаотов и отдельных напластований; фивико-меха -нические и тещюфмпческие характеристики горных пород в естественном в замороженном состояниях (плотность, прочность, угол внутреннего трения, теплоемкость, тепдоцроводность, пориотость,влажность); температуру горных пород до напала их замораживания.

2.3.    Гидрогеологическая характеристика учаотка сооружения отвода, составленная на основании анализа материалов гядрогеологичео -вето заклтеения по результатам бурения контрольно-технической скважины включает знравтеряся'цу водоаоснюс горизонтов, их мощность я глубину залегания; пдростатичеокне напоры подземных вод; козффи -циента фильтрации lvpnux народ; прогнозные притоки воды в ствол; хи-мическнй состав ж мтерадявацкю подземных вод; скорость и налрав -лекие фмиьтреционваго погона на участке замораживания пород.

2.4.    Техническая характеристика отвода включает назначение ство да, проектную глубину, диаметр в проходке н свету, вид и параметры

4

креки, отметки устья и забоя ствола.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРСЕШШ РАБОТАМ

З.Х. Проект искусственного замораживания горных пород шдгш азотом должен быть увязав о проектом производства основных работ.

3.2.    Буренке зашражнвающкх, термовонтрояьаых и гидронабяюдате-льных скважин следует производить в соответствие о проектом.

3.3.    Величина заглубления замораживающих кодавок в водоупорные породы, залегающие ниже замораживаемого горизонта, определяется проектом.

3.4.    Конструкция замораживаниях скважин определяется проектом в зависимости от геологических и гидрогеологических условий переоека-ешх горных пород, способа и глубины бурения, направления скважин.

3.5.    Для бурения замораживающих скважин глубиной 25-30 м длина кондуктора принимается не менее 3,0 м. В целях обеспечения минимальных отклонений скважин от заданного направления рекомендуется применять кондуктор £18,19 3 для направленного бурения о плавающим кольцом, рис. 3.1.

3.6.    При замораживании горных пород жидким азотом ив забоя ствола замораживающая система включает замораживающие аадовкй, кольцевой распределитель, коллектор, дагивтрельннй трубопровод для подачи жидкого азота и отвода газообразного азота из колонок в аткос -феру, транспортные цистерны [18,19], pzo. 3.2.

3.7.    Замораживающие колонки, в зависимости от их длины, сведи -няштся по последовательной [1,16,173 и реверодшнсй [2,1Е.18]охвмам (рно. 3.3).

3.8.    Замораживающая колонка состоят ив гятающей н отводящей труб, съемной головки, башмака, выполненного в форма зояуоа длиной 150 мм. Нижний конец питающей трубы должая не доходи» ЯР бипмакя на 500 ад. Для изготовления аадюраживезщих труб рмлмаядувсгоя бесшовные стальные трубы диаметром 57 х 3,6 - 88 X 4,6 №, а дня изготовления питающих я отводящих труб-беоиоивае ташй»Г трубы диаметром 10 х 2,5 - 38 х 3,0 мм [15,18,19] .

3.9.    Для уменьшения гидравлического соврохв&мяи а температурных потерь по длине колонки питающие а отводящие гав трубы рахошв дуется располагать эксцентрично [4,10,11 3 >

3.10.    Для изготовления питающего малктредьяого трубопровода а распределителя жидкого азота щвшевявг ми/овм, латунные жди у* ае-ржавещей стали трубы диаметром 25 X 2,5 - 38 X 2,5 Ш,КО*Орве имитируются на ]>азъе№шх резьбовых соединениях. Дли ивготоамаи *о-

S

хуха магистрального трубопровода рекомендуется применять стальные цельнотянутые труби диаметром 57 х 3,5 - 60 х 3,0 ни [[7,15,193 .


Ряс. 3.1. Кондуктор:

I - корпус; 2 - флан-цн; 3 - сальник; 4-фланец; 5 - буровая штанга;

6    - отверстие для отвода глинистого раствора;

7    - кольцо плававдее;8 -

кольцо опорное

3.11.    Для изготовлапия коллектора прнмваяют стальной трубопро -вещ диаметром 108 - 112 »ы [l5,I8,I9[] .

3.12.    Для регулирования подач* хк~кого азота в колонки по реверсивной охоиа на какдом блоке предусматривают установку "холодных" вентжлай.

3.13.    Соедиаенне отводящих трубопроводов заморажнвалцнх колонок о коллектором продусматряваит гибким* резиновыми шлангами диаметром 32х8,0-38х10ммс установкой На отводящем трубопроводе регулировочного латунного вентиля [18, 191 .

8

Рно. 3.2. Схема замораживавшей установки:

LXJ

I - заморвживаищая колонка; 2 - замораживав -щ&я труба; 3 - пхтевщая труба; 4 - подводящие жидкий азот патрубки;5 -"холодные" вентили; 6 - газовые вентили; 7 - отводи -щне газообразный азот патрубки; 8 - распредели -толь; 9 - коллектор; 10 -интегральный трубопровод; 11,12 и 13 - соответственно внутренняя, средняя и наруаг-гя волости; 14—мембрана кожуха; 15 - сосуд; 16 - кожух; 17 - баялда-коъшаноатор (3 шт.); 18 -

-    щвт приборов; 19 - указатель уровня (УЖК-6)|20-

-    трехходовой вейтшь;21-

-    цредохраатедьный ш -пан; 22 - мембрана (2 от.* 23 - вентна Ду 40j 24 -

тиль Ду 65; 26 - гайка вентиль Ду 25 (2 ш*.); 29 - штуцер олива; 30 - испаритель (правый); 31 - испаритель (левый); 32 - вентиль сильфонный

-    ваятиль Ду 15; 25 - вен-Р0Т";27 - штуцер подсоединения к ЛДДС;26 -

3.14.    На наружной поверхности заморахиващнх колонок од-вого п ковтрольных блоков предусматривают установку термопар во длине ксакшж нврее каждые Юме обяаахеаыю6 установкой у башака воиедкн.

3.15.    Распределитель замо-ражпвапцей системы снабжают техническим манометром о пределом намерения 0,5-1 МПа для контроля давления в период монтажа ж работа систем.

3.16.    Перед монтажом труб замораживапдих колонок, соединительных трубопроводов колонок о распределителем, питающего магистрального трубопровода, запорной арматуры а шту-

Рво. 3. S. Схема соединения 8а- дера манометра предусматрнва-морвжнващих колонок в блоки:    т их обезжиривание.

I - заноражнващая труба; 8 -    3.17. Для уменьшения но -

- пнталдая труба; 3 - "холодный" херь жидкого азота и предот-венхихь    вратзнин    образования    газооб

разных пробок в жидкостной сети трубопроводов предусматривают их теплоизоляцию.

3.18.    Коитродь работы замораживающих колонок и процвооа формирования дедоавродного ограждении рекомендуется производить дистанционно о помощью термопар в самописца типа KCQ-2, КСП-4 |j5,I8,I9)'

3.19.    Парад заправкой транспортных емкостей азотом предусматривает их обезжиривание софтом ректификатом.

3.20.    Редяуо охруамоота расположения забоев замораживающих скваяия аярвдеднвтоя в завжеякют* от внешней нагрузки на ледопородное ограждение и дштальмй прочности замороженных пород в соответствия а тахнячаепм решением £з,19] по формуле

—б-s» I + 0,6д/5-    ♦    (3.1)

R|    у os

где Rg - радиус отвода в проходке, м; Рн - величина горизонтального давхаяия яа ладопородков ограждение, МПа; б5 - пре-