Искусственное замораживание пород

Предварительное искусственное замораживание водоносных пород производят с помощью аммиачных, углекислотных или фреоновых холодильных установок, а в экстренных случаях и при небольших объемах работ — с помощью жидкого азота. Наибольшее распространение получили аммиачные холодильные установки. Метод искусственного замораживания заключается в создании ледопородного цилиндра (ограждения) в породном массиве и проведения в нем выработок обычным способом. Эта задача решается следующим образом.
Проходку выработки ведут заходками по 11—12 м, для чего бурят скважины на глубину около 15 м. Перед началом каждой заходки выработку разделывают в буровую камеру, высота которой в свету на 2—2,5 м больше высоты сечения выработки.
Скважины бурят параллельно оси выработки или под углом 2—3° к оси в один ряд, если проектная толщина ледопородного цилиндра не более 2 м, или в два ряда, если толщина больше. В целом толщина ледопородного цилиндра зависит от величины гидростатического давления подземных вод и суммарного горного давления. В скважины устанавливаются специальные герметичные конструкции — замораживающие колонки. Они соединены с холодильной установкой трубопроводами. По одному из них — питающему трубопроводу — хладоноситель (рассол СаСl2) поступает от замораживающей станции в замораживающую колонку, проходит по ней и отбирает тепло у горных пород. По второму трубопроводу хладоноситель сбрасывается в коллектор, а оттуда снова попадает на замораживающую станцию. Процесс промерзания пород контролируется с помощью специальных контрольных скважин.
В период проведения выработок по ледопородному ограждению работа холодильной станции продолжается с прежней мощностью во избежание оттаивания пород, т. е. в пассивном режиме.
Проведение выработок с предварительным замораживанием пород является одним из самых дорогих.
Кессонный способ, или проходка выработок под сжатым воздухом, в настоящее время практически не используется.
Все рассмотренные специальные способы проведения выработок, кроме способа с использованием забивной крепи, из-за высокой сложности технологии и стоимости в условиях горноразведочных работ применения пока не нашли.

---