RU2276236C1 - Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов - Google Patents
Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276236C1 RU2276236C1 RU2004134004/03A RU2004134004A RU2276236C1 RU 2276236 C1 RU2276236 C1 RU 2276236C1 RU 2004134004/03 A RU2004134004/03 A RU 2004134004/03A RU 2004134004 A RU2004134004 A RU 2004134004A RU 2276236 C1 RU2276236 C1 RU 2276236C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- wave
- thawing
- selectively transparent
- thawed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к способам оттаивания мерзлых горных пород, и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при разработке мерзлых россыпных месторождений, и в строительстве. Техническим результатом является повышение скорости оттаивания мерзлых грунтов и горных пород. Для этого способ включает удаление почвенно-растительного слоя на оттаиваемом участке, затопление оттаиваемого участка жидкостью, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений, с последующим нанесением масляной пленки. При этом участок заливают слоями, а в качестве селективно-прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений жидкости используют водный раствор технической соли магния 6H2O·MgCl2 с понижением концентрации ее от нижних слоев к верхним слоям. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к способам оттаивания мерзлых горных пород и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при разработке мерзлых россыпных месторождений, и в строительстве.
Известны способы оттаивания, включающие удаление почвенно-растительного слоя, подготовку поверхности и оттаивание мерзлых горных пород солнечной радиацией (см. Потемкин С.В. Оттайка мерзлых пород. М.: Недра, 1991 г. С.36-37).
Недостатком этих способов является малая скорость оттаивания из-за низкого использования солнечной энергии на оттаивание мерзлых горных пород в результате больших расходов поглощенной солнечной энергии на длинноволновое излучение, испарение и конвективный теплообмен.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ оттаивания мерзлых пород, включающий удаление почвенно-растительного слоя, затопление оттаиваемого участка слоем жидкости, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений и покрытие водной поверхности масляной пленкой с последующим оттаиванием мерзлых пород под воздействием теплообмена их с нагретой солнечной энергией водой (см. Гольдтман В.Г., Приймак А.И. Солнечный водонагреватель для гидрооттайки и его эффективность //Тр.ВНИИ-1. 1971. Т.31. С.177-188. В качестве селективно-прозрачной жидкости используют воду.
Недостатком этого способа также является малая скорость оттаивания пород из-за конвективного теплообмена и диффузии воды в водоеме, возникающей в результате разности температуры воды по глубине водоема, нагретые за счет солнечной радиации теплые нижние слои воды пониженной плотности естественным образом поднимаются к поверхности, а более охлажденные верхние слои опускаются вниз, в результате чего поглощенная солнечная энергия расходуется преимущественно на длинноволновое излучение в атмосферу и конвективный теплообмен с наружным воздухом, а не на нагрев придонного слоя жидкости и оттаивание мерзлых пород.
Техническим результатом изобретения является повышение скорости оттаивания мерзлых грунтов и горных пород.
Результат достигается тем, что в способе оттаивания мерзлых горных пород и грунтов, включающем удаление почвенно-растительного слоя на оттаиваемом участке, затопление оттаиваемого участка жидкостью, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений, с последующим нанесением масляной пленки, участок заливают слоями, а в качестве селективно-прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений жидкости используют водный раствор технической соли магния 6H2O·MgCl2 с понижением концентрации ее от нижних слоев к верхним слоям.
Кроме того, между слоями водных растворов технической соли магния размещают слои перфорированной пленки, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений.
Затопление оттаиваемого участка мерзлых горных пород слоями водных растворов технической соли магния 6H2O·MgCl2 с понижением концентрации от нижнего слоя к верхнему слою позволяет значительно увеличить скорость оттаивания пород за счет повышения температуры нижнего придонного слоя. Селективно прозрачные для коротковолнового и длинноволнового излучений водные растворы технической соли магния 6H2O·MgCl2 практически полностью пропускают поглощаемую поверхностью оттаиваемых горных пород коротковолновую солнечную радиацию и в то же время задерживают длинноволновое излучение от поверхности оттаиваемых горных пород.
Размещение между слоями водных растворов технической соли магния 6H2O·MgCl2 слоев перфорированной селективно-прозрачной пленки позволяет предотвратить перемешивание слоев с различной концентрацией технической соли магния 6H2O·MgCl2 и усилить теплотехнический эффект водоема за счет селективной прозрачности - повышенной пропускаемости коротковолновой солнечной радиации и пониженной прозрачности для длинноволнового излучения.
В результате предотвращения конвективного переноса энергии от более плотных нижних слоев к верхним малоплотным слоям и селективной прозрачности водных растворов технической соли магния 6H2O·MgCl2 и пленки между слоями, температура нижнего придонного слоя повышается до 80...90°С. Такое повышение температуры приводит к увеличению скорости оттаивания по сравнению с известным способом более чем в два раза.
На чертеже изображен способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов, где 1 - оттаиваемый участок мерзлых горных пород; 2 - водоподпорная плотина; 3 - слои водных растворов технической соли хлористого магния; 4 - масляная пленка; 5 - перфорированная селективно-прозрачная пленка.
Способ осуществляется следующим образом.
В предлагаемом способе оттаивания мерзлых горных пород и грунтов удаляют почвенно-растительный слой и производят затопление оттаиваемого участка 1 с помощью водоподпорной плотины 2 слоями водных растворов технической соли хлористого магния 6H2O·MgCl2 3 с понижением концентрации от нижнего слоя к верхнему слою. В нижнем слое толщиной 0,1-0,2 м создают наибольшую концентрацию водного раствора технической соли хлористого магния 6H2O·MgCl2 - 20%, в вышерасположенном слое такой же толщины концентрацию водного раствора технической соли хлористого магния 6H2O·MgCl2 понижают на 2,5-5,0%. Общее число слоев составляет 5-10 слоев. Верхний слой заполняется чистой водой с нулевой концентрацией 6H2O·MgCl2. Общая глубина водоема на оттаиваемом участке составляет 1,0 м. На поверхность верхнего слоя наносят масляную пленку 4 для предотвращения расходов поглощенной солнечной энергии на испарение. Благодаря созданию градиента плотности раствора по вертикали и способности водного раствора технической соли хлористого магния 6H2O·MgCl2 пропускать коротковолновую солнечную радиацию и задерживать (поглощать) длинноволновое излучение, нижний слой нагревается до 80-90°С и обеспечивает повышение скорости оттаивания по сравнению с известным способом более чем в 2 раза.
В предлагаемом способе для сохранения градиента плотности и поддержания в каждом слое постоянной концентрации между слоями водных растворов технической соли магния 6H2O·MgCl2 размещают перфорированную селективно прозрачную пленку 5. Селективно прозрачная пленка усиливает теплотехнический эффект водоема, снижает процесс диффузии технической соли магния, а отверстия в пленке (перфорации) позволяют предотвратить образование воздушных пузырей.
Claims (2)
1. Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов, включающий удаление почвенно-растительного слоя на оттаиваемом участке, затопление оттаиваемого участка жидкостью, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений, с последующим нанесением масляной пленки, отличающийся тем, что участок заливают слоями, а в качестве селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений жидкости используют водный раствор технической соли магния 6H2O·MgCl2 с понижением концентрации ее от нижних слоев к верхним слоям.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между слоями водных растворов технической соли магния размещают слои перфорированной пленки, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134004/03A RU2276236C1 (ru) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134004/03A RU2276236C1 (ru) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2276236C1 true RU2276236C1 (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=36657163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004134004/03A RU2276236C1 (ru) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276236C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449089C1 (ru) * | 2010-12-08 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ подготовки вечномерзлого грунта к разработке |
RU2602460C1 (ru) * | 2015-11-13 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов |
RU2780054C1 (ru) * | 2022-03-22 | 2022-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Способ разработки многолетнемерзлых россыпных месторождений |
-
2004
- 2004-11-22 RU RU2004134004/03A patent/RU2276236C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОЛЬДТМАН В.Г. и др. Солнечный водонагреватель для гидрооттайки и его эффективность. Тр.ВНИИ-1. 1971, с.177-188. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449089C1 (ru) * | 2010-12-08 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ подготовки вечномерзлого грунта к разработке |
RU2602460C1 (ru) * | 2015-11-13 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов |
RU2780054C1 (ru) * | 2022-03-22 | 2022-09-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Способ разработки многолетнемерзлых россыпных месторождений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kite | Geologic constraints on early Mars climate | |
Kresic | Types and classifications of springs | |
Hillel | Applications of soil physics | |
Haldorsen et al. | Sensitivity to long-term climate change of subpermafrost groundwater systems in Svalbard | |
Murton et al. | Physical modelling of bedrock brecciation by ice segregation in permafrost | |
Gray et al. | In situ measurements of moisture and salt movement in freezing soils | |
Dublyansky | Hydrothermal caves | |
CN110199604B (zh) | 一种基于冻融作用的灌区土壤盐渍化防治方法 | |
RU2276236C1 (ru) | Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов | |
Weisbrod et al. | Potential impact of convective fracture venting on salt-crust buildup and ground-water salinization in arid environments | |
CN207336524U (zh) | 一种模拟喀斯特土壤小生境的实验设备 | |
RU2227207C2 (ru) | Способ разработки нефтяного месторождения с карбонатными коллекторами низкой продуктивности | |
Munoz et al. | A survey of solar pond developments | |
Udhayabharathi et al. | Performance analysis of wick type solar stills | |
Abdoli et al. | Heat, moisture, and salt transport in the soil profile under surface and subsurface drip irrigation methods in the presence of shallow saline groundwater | |
KR101549751B1 (ko) | 망을 사용하는 천일염 채염방법 | |
Fazlullin et al. | The 1996 subaqueous eruption at Academii Nauk volcano (Kamchatka) and its effects on Karymsky lake | |
CN106599444A (zh) | 一种盐渍土路基上盐分隔断处置方法 | |
Gelegenis et al. | Heating of a fish wintering pond using low-temperature geothermal fluids, Porto Lagos, Greece | |
Weisbrod et al. | Evaporation from Fractures Exposed at Land Surface: Impact of Gas-Phase Convection on Salt Accumulation | |
RU2315155C1 (ru) | Способ оттаивания мерзлых пород | |
RU2380488C1 (ru) | Способ гидравлического оттаивания мерзлых пород | |
Chevychelov et al. | Natural conditions | |
JPS5911824B2 (ja) | ソ−ラポンド | |
Abu Alhassan | The use of sodium ferrocyanide for the removal of salt from stone, exemplified for sandstones from Petra-Jordan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101123 |