Особые случаи замораживания

При замораживании пород холодоноситель по трубе 1 проходит до конца замораживающей колонки, поднимается вверх по затрубному пространству, а затем – по второй питательной трубе. Таким образом, интенсивный теплообмен между холодоносителем и породой происходит только в нижней части замораживающей колонки на участке ВС. На участке АВ происходит незначительный теплообмен вследствие охлаждения неподвижного рассола, находящегося в замораживающей колонке (как говорят, за счет «потери холода»).

В проектах принимают теплообмен на участках АВ в объеме 30-50% от теплообмена на участках ВС. Изложенную схему замораживания в последние годы часто применяли при проходке стволов в Западном Донбассе, например стволов шахт № 21/22 и № 25/26. Там от поверхности до глубины 40 м залегают сухие пески и супеси, а затем до глубины примерно 145 м – обводненные пески, сланцы, песчаники.

Породы замораживали. Скважины бурили с поверхности на глубину 150-155 м. Питающую трубу опускали на всю глубину скважин, отводящую – на глубину 35 м. В 1950-1955 гг. для зонального замораживания пытались применить диафрагмы, которые устанавливали на нижнем конце отводящей трубы.

Назначение диафрагм – предотвратить поступление холодоносителя в верхнюю часть замораживающей колонки и тем самым уменьшить потери холода. Были разработаны съемные и несъемные (постоянные) конструкции диафрагм.

Съемная диафрагма состоит из верхнего неподвижного и нижнего подвижного фланцев с резиновой уплотняющей прокладкой. Оба фланца имеют по два отверстия для пропуска питающей и отводящей труб.

Диафрагма в собранном виде опускается в замораживающую трубу до нужной отметки.

При вращении питающей трубы резиновая прокладка сплющивается.

Постоянные диафрагмы делают в виде заглушек, которые вваривают в трубы замораживающих колонок.