Przedmiotem wynalazku jest uklad urzadzen przeznaczony do kontrolowanego stabilizowania luznych i zawodnionych warstw górotworu celem wykonania lub wymiany obudowy górniczych wyrobisk szybowych.Znane sa uklady stosowane do zamrazania górotworu, w których odbieranie ciepla od otaczajacych skal odbywa sie poprzez obieg zamkniety czynnika oziebiajacego. Klasycznym przykladem takiego ukladu jest zamrazanie górotwo:u za pomoca solanki krazacej w ukladzie zamknietym. W ukladzie tym wewnatrz jednostron¬ nie zaslepionych rur mrozeniowych osadzonych w górotworze sa umieszczone rury o mniejszej srednicy zwane rurami opadowymi, które tworza instalacje mrozeniowa. Konce rur opadowych, wystajace na zewnatrz otworów mrozeniowych, sa polaczone przewodami ze stacja agregatów mrozeniowych. Do rur opadowych wtlacza sie wodny roztwór chlorku wapnia o temperaturze od -22 do -30°C. Roztwór ten wyplywa na dnie rur mrozeniowych i wraca z powrotem na powierzchnie poprzez przestrzen miedzyrurowa, odbierajac przy tym cieplo z górotworu powoduje jego zamrazanie. W ten sposób wokól rur mrozeniowych powstaja cylindryczne utwory lodogruntu, które laczac sie ze soba tworza szczelna sciane izolujaca wykonywane wyrobisko od doplywów z zewnatrz..Znany jest równiez uklad do stabilizowania górotworu za pomoca oziebionych gazów. Uklad ten dziala w sposób podobny jak uklad opisany wyzej.Opisane wyzej uklady i sposoby stabilizowania luznego i zawodnionego górotworu jakkolwiek dobrze spelniaja swoje zadanie maja szereg dosc istotnych wad i niedogodnosci, miedzy innymi zbyt dlugi czas tworzenia sie lodogruntu. Poza tym wydajnosc tych ukladów jest stosunkowo mala i w znacznym stopniu zalezna od warunków atmosferycznych. Znane sa równiez czeste przypadki uszkodzenia rur mrozeniowych i ucieczki czynnika chlodzacego, co grozi rozmrozeniem górotworu i znacznie powieksza koszt mrozenia.Okazalo sie niespodziewanie, ze wymienionych wad i niedogodnosci mozn.j uniknac jezeli do stabilizowa¬ nia luznego i zawodnionego górotworu jako czynnika chlodzacego uzyje sie cieklego azotu. Uklad urzadzen do stosowania takiego wlasnie czynnika chlodzacego jest przedmiotem niniejszego wynalazku.2 97 587 Istota tego ukladu polega na zastosowaniu zbiornika stacjonarnego azotu cieklego, umieszczonego na powierzchni w bezposrednim sasiedztwie szybu oraz zbiornika roboczego zabudowanego w poblizu miejsca zamrazania. Oba te zbiorniki sa ze soba pola*czone przewodem lub ruchomym zbiornikiem transportowym zawieszonym na linie wyciagu szybowego. Ponad:o zbiornik roboczy ukladu jest polaczony poprzez rozdzielacz z instalacja mrozeniowa zlozona z rur mrozeniowych i rur opadowych. Rury opadowe w tym ukladzie sa wyposazone w otwory perforacyjne oraz w krazki stabilizujace rozmieszczone w odstepach od 3 do 10 m.Natomiast rury mrozeniowe sa polaczone z przewodem odprowadzajacym pary azotu do atmosfery poza rejon mrozenia. Dzieki zastosowaniu polaczonych ze soba zbiorników z cieklym azotem, odpowiednio rozmieszczo¬ nych w rejonie zamrazania oraz osprzetu o prostej konstrukcji uklad wedlug wynalazku jest bardzo prosty zarówno w transporcie jak i w montazu, a przy tym stosunkowo malo wrazliwy na warunki atmosferyczne.Natomiast przez zastosowanie rur opadowych zaopatrzonych w otwory perforacyjne wyeliminowano calkowicie nadcisnienie w tych rurach podczas przetaczania cieklego azotu do rur mrozeniowych. Zaleta takiego wlasnie ukladu mrozen iowego jest równiez maly koszt stabilizowania górotworu oraz duza szybkosc narastania cylindra lodogruntu wokól instalacji mrozeniowej, okolo dziesieciokrotnie wieksza od znanych dotychczas metod klasycznych. Dodatkowa zaleta tego ukladu jest znacznie nizsza temperatura plaszcza mrozeniowego, co przy wzroscie wytrzymalosci górotworu wraz ze spadkiem temperatury pozwala na stosowanie cienszych scian lodogruntowych, a tym samym zmniejszenia do minimum deformacji skal.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ukladu do stabilizowania górotworu.Jak uwidoczniono na rysunku uklad do stabilizowania górotworu wedlug wynalazku sklada sie ze stacjonarnego zbiornika 1 zabudowanego w bezposrednim sasiedztwie drazonego szybu. Zbiornik ten ma pojemnosc gwarantujaca nieprzerwane zasilanie instalacji mrozeniowej 2 zlozonej z mrozeniowych rur 3 i opadowych rur 4 rozmieszczonych w znany sposób. Opadowe rury 4 tej instalacji maja perforacyjne otwory 5 do odprowadzania par azotu oraz stabilizujace centryczne polozenie tych rur perforowane krazki 6 rozmieszczo¬ ne w odstepach od 3 do 10 m. Instalacja nrrozeniowa ukladu, w zaleznosci od jej umieszczenia w wyrobisku szybowym, moze byc polaczona przewodami zasilajacymi bezposrednio ze stacjonarnym zbiornikiem 1 zabudowanym na powierzchni lub z roboczym zbiornikiem 7 umieszczonym w sasiedztwie miejsca stabilizowania górotworu.Jezeli miejsce zamrazania górotworu jest znacznie oddalone od powierzchni wówczas ciekly azot ze zbiornika stacjonarnego 1 przewozi sie do roboczego zbiornika 7 transportowym zbiornikiem 8 zawieszonym na linie wyciagowej. Doprowadzenie cieklego azotu do poszczególnych otworów mrozeniowych odbywa sie poprzez izolowany rozdzielacz 9. Natomiast do odprowadzania par azotu z instalacji mrozeniowej 2 sluza przewody 10 wyprowadzone na powierzchnie poza rejon zamrazania oraz zakonczone odpowiednio skonstruowanym dyfuzo- rem. Dó sterowania i kontroli ukladu sluzy zespól kontrolno-pomiarowych przyrzadów 11 rejestrujacych wszystkie parametry techniczne procesu zamrazania.Stabilizowanie luznego i zawodnionego górotworu za pomoca ukladu wedlug wynalazku odbywa sie w nastepujacy sposób. Podczas stabilizowania górotworu z powierzchni rozdzielacz 9 mrozeniowej instalacji 2 podlacza sie przewodem sztywnym lub gietkim bezposrednio do stacjonarnego zbiornika 1. Natomiast w przypadku, na przyklad koniecznosci wymiany obudowy w szybie rozdzielacz tej instalacji laczy sie z roboczym zbiornikiem 7 umieszczonym w niewielkiej odleglosci od miejsca wykonywania prac mrozeniowych.W zaleznosci od odleglosci tego zbiornika od powierzchni, ciekly azot dostarcza sie przewodami stalowymi lub za pomoca ruchomego, transportowego zbiornika 8 zawieszonego na linie wyciagowej.Przetaczanie cieklego azotu z kazdego zbiornika odbywa sie pod dzialaniem cisnienia par azotu, przy czym nadmiar cisnienia jest odprowadzany do atmosfery poprzez zawór nadmiarowy. Doprowadzany do rur mrozeniowych 3 ciekly azot paruje odbierajac przy tym cieplo z otoczenia. Do swobodnego odplywu par sluza otwory perforacyjne 5. Natomiast perforowane krazki 6 utrzymuja rury opadowe 4 w polozeniu centrycznym.Odparowany azot jest odprowadzany przewodami 10 na powierzchnie poza rejon zamrazania. Caly proces doprowadzania azotu cieklego do instalacji mrozeniowej, zamrazania górotworu i odprowadzania par azotu na powierzchnie do atmosfery oraz kontroli atmosfery jest prowadzony w sposób ciagly za pomoca zespolu przyrzadów kontrolno-pomiarowych. PL