Схемы замораживающих скважин

Схема расположения замораживающих скважин при проходке стволов зависит от размеров свода в проходке, расчетной толщины ледопородного ограждения.

Замораживающие скважины располагают вокруг вертикального ствола по окружности, при этом стремятся к возможному уменьшению диаметра окружности, на которой располагают замораживающие скважины, в целях сокращения их числа и уменьшения расходов на буровые и монтажные работы. Однако чрезмерное приближение замораживающих скважин к контуру ствола может привести в процессе проходки к выемке части замороженной породы и ослаблению ледопородного ограждения.

При замораживании горных пород ледопородное ограждение после его смыкания формируется неравномерно по отношению к окружности расположения колонок. В силу ограниченного тепло-притока со стороны внутреннего контура ледопородное ограждение нарастает быстрее в направлении к центру ствола.

Замораживающие скважины вокруг вертикальной выработки располагают по концентрическим окружностям. Схему расположения замораживающих скважин по одной окружности называют однорядной, по двум - двухрядной, по трем - трехрядной и т. д.

Число рядов замораживающих скважин вокруг выработки зависит от проектной толщины ледопородного ограждения, которая, в свою очередь, зависит от нагрузок на ледопородное ограждение, размеров выработки, свойств пересекаемых пород.

Для создания ледопородного ограждения толщиной 3-5 м обычно применяют однорядную схему расположения колонок, двухрядную при создании ледопородного ограждения толщиной 5-9 м, при этом диаметр внутренней окружности принимают по сорбражениям, изложенным выше, а диаметр внешней окружности на 3-5 м больше диаметра внутренней окружности. При создании ледопородных ограждений большей толщины замораживающие скважины располагают в три и более ряда.

В случае, если в основании ствола отсутствует водоупорный пласт, для устройства зумпфа или бетонной подушки породы в пределах ствола замораживают с помощью скважин, пробуренных в контуре ствола. Количество таких скважин принимают из расчета, чтобы на каждую внутреннюю колонку приходилась площадь не менее 4-5 м2. Скважины располагают равномерно по всей площади забоя-

При замораживании горных пород вокруг прямоугольных стволов замораживающие скважины располагаются по прямоугольнику или по эллипсу. В этих случаях ледогрунтовая стена испытывает, кроме сжимающих, и растягивающие напряжения, что является нежелательным, так как предел прочности замороженных горных пород растяжению примерно в 2-6 раз меньше предела прочности сжатию.

Поэтому при замораживании горных пород вокруг прямоугольных стволов шахт замораживающие скважины целесообразно располагать по окружности.