SU829959A1 - Method of simulating ice-rock fences - Google Patents

Method of simulating ice-rock fences Download PDF

Info

Publication number
SU829959A1
SU829959A1 SU782704726A SU2704726A SU829959A1 SU 829959 A1 SU829959 A1 SU 829959A1 SU 782704726 A SU782704726 A SU 782704726A SU 2704726 A SU2704726 A SU 2704726A SU 829959 A1 SU829959 A1 SU 829959A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ice
freezing
fence
rock
columns
Prior art date
Application number
SU782704726A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Топорков
Станислав Алексеевич Съедин
Original Assignee
Toporkov Anatolij V
Sedin Stanislav A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toporkov Anatolij V, Sedin Stanislav A filed Critical Toporkov Anatolij V
Priority to SU782704726A priority Critical patent/SU829959A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU829959A1 publication Critical patent/SU829959A1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

Изобретение относитс  к способам лабораторных исследований, примен емым при физическом моделировании напр женно-деформированного состо ни  ледопородного ограждени  горных выра боток, например, подземных хранилищ, шахтных стволов. Известен способ моделировани  лед породного ограждени , включающий создание модели в виде толстостенного стакана из гоунта, замораживани его и приложение внешней нагрузки Tl Однако данный способ не позва1: ет р.егулировать температуру на поверхно ти ледопородного ограждени  и получать достоверные результаты Известен другой способ моделировани  ледопородного ограждени , вклю чающий создание модели в виде толсто стенного цилиндрического стака.на из увлажненного грунта, замораживание его с одновременным приложением радиальной нагрузки, фиксацию фронта промерзани  путем подведени  извне теплового потока регулируемой интенсивности . Тепловой поток создаетс  электрическим нагревателем. Заморажи вание грунта производ т прокачкой через CHCTei iy замораживающих колонок хладагента. Положение фронта промерзани  контролируют с помощью температурных датчиков. Радиальное давление на.ледопородное ограждение создаетс  подведением к модели гидростатического давление Г . Недостатки данного способа - обеспечение только цилиндрической формы модели ограждени  и невозможность моделировани  деформаций в области талых пород, примыкающих к ледопородному ограждению. Цель изобретени  - моделирование ледопородных ограждений различной формы в плане. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу моделировани  ледопородного ограждени , включающему создание модели из увлажненного грунта, замораживание его с одновременным приложением внешней радиальной нагрузки и подведение внешнего теплового потока регулируемой интенсивности , дополнительно подвод т тепловой поток регулируемой интенсивности в .. увлажненный грунт в зону между подводом внешнего теплового потока и подачей хладагента. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.The invention relates to laboratory research methods used in the physical modeling of the stress-strain state of an ice-rock fence for mining, for example, underground storages, shafts. There is a method of simulating the ice of a rock fence, which includes creating a model in the form of a thick-walled glass from a woont, freezing it and applying an external load Tl. However, this method does not allow: to regulate the temperature on the surface of the ice fence and to obtain reliable results. , including the creation of a model in the form of a thick-walled cylindrical glass made of moistened soil, freezing it with simultaneous application of a radial load ki, fixing the front of frost penetration by adding a heat intensity of adjustable intensity from outside. Heat flow is generated by an electric heater. The soil is frozen by pumping refrigerant freezers through CHCTei iy. The position of the freezing front is controlled by temperature sensors. The radial pressure on the rock fence is created by leading to the hydrostatic pressure model G. The disadvantages of this method are the provision of only a cylindrical shape of the fence model and the impossibility of modeling deformations in the region of thawed rocks adjacent to the ice fence. The purpose of the invention is to simulate ice barriers of various shapes in plan. This goal is achieved by the fact that according to the method of modeling an ice-guard fence, which includes creating a model from wetted soil, freezing it with simultaneous application of an external radial load, and supplying an external heat flux of controlled intensity, the heat flux of the controlled intensity in the moistened soil in the zone between supply of external heat flow and coolant supply. The drawing schematically shows the proposed device, a longitudinal section.

Способ моделировани  включает два этапа - подготовительный и рабочий. Подготовительный этап состоит в следу юцем.The modeling method includes two stages - preparatory and working. The preparatory stage consists in following by the ear.

Внутри цилиндрической емкости 1 размещают систему замораживающих колонок 2 требуемой конфигурации в плане , например в виде пр моугольника, затем устанавливают тепловые колонки 3, внешним образом эксвидистантно по отношению к замораживающим колонкам 2, в донной части укладывают гравий 4, который по периферии поддерживаетс  сеткой 5, послойно укладывают увлажненный исследуемый гру-нт 6 с введением в него датчиков дл  сбора информации о температуре и деформаци х грунта. Когда уровень увлажненногогрунта 6 достигнет отметки , соответствующей нижней поверхности 8, имитирующей начало крепи выработки, устанавливают на грунт трубу 9, центрируют ее, после чего заполн ют увлажненным грунтом б цилин.црическую емкость 1 до верхнего кра . На внешней боковой поверхности емкости 1 располагают внешний нагреватель 10, выполненный в виде электрической проволочной спирали , закрепленной на электроизол ционной основе. После герметизации емкости 1 с помощью крышки 11 производ т водонасыщение грунта 6 путем подачи воды 12 в пространство с гравийной засыпкой 4, затем устанавливают заданное гидростатическое давление.A system of freezing columns 2 of the required configuration in plan, for example, in the form of a rectangle, is placed inside the cylindrical tank 1, then thermal columns 3 are installed, externally excursive with respect to freezing columns 2, gravel 4 is placed in the bottom part, which is peripherally supported by mesh 5 Moisturized test group 6 is layered in layers with the introduction of sensors in it to collect information on the temperature and ground deformations. When the level of wetted soil 6 reaches the mark corresponding to the bottom surface 8, imitating the beginning of the development lining, install the pipe 9 on the ground, center it, and then fill the cylindrical receptacle 1 with the wetted soil b to the top edge. An external heater 10, made in the form of an electric wire helix attached to an electrical insulating base, is placed on the outer side surface of the container 1. After sealing the container 1 with the help of the cover 11, the soil is saturated with water 6 by supplying water 12 to the gravel bed 4, then the hydrostatic pressure is set.

Второй (рабочий) этап способа моделировани  состоит в следующем.The second (working) stage of the modeling method is as follows.

Подачей хладагента 13 в систему замораживающих колонок 2 осуществл ют замораживание. Одновременно с подачей хладагента 13 в систему тепловых колонок 3 подвод т имеющий положительную температуру теплоноситель 14, а также подключают внешний электронагреватель 10 к электросети через регулировочный трансформатор . В качестве теплоносител  14 и хладагента 13 используют одну и ту же жидкость, например хлористый кальций, циркулиручзщий автономно в соответствующих системах.By supplying refrigerant 13 to the system of freezing columns 2, freezing is carried out. Simultaneously with the supply of refrigerant 13 to the system of thermal columns 3, the heat carrier 14 having a positive temperature is supplied, and the external electric heater 10 is connected to the power network through an adjusting transformer. As the coolant 14 and the refrigerant 13 use the same fluid, for example calcium chloride, circulatory autonomously in the respective systems.

Использование в качестве теплоносител  незамерзающей жидкости обеспечивает безаварийность работы тепловых колонок 3 (исключает разрыв .трубок при аварийном прекращении подачи теплоносител ).The use of non-freezing liquid as a coolant ensures the trouble-free operation of the heating columns 3 (eliminates rupture of the tubes when the coolant supply abnormally stops).

С помощью пред;1агаемог6 способа создают требуемый градиантположителных и отрицательных температур в исследуемых грунтах путем регулировани  температур каждого из подводимых к модели тепловых потоков и таКИМ образом, регулируют температуру контура ледопородного ограждени . Температура теплоносител  14, а также рассто ние тепловыми колонками 3 должны быть выбраны с таким расчетом, чтобы обеспечить замкнутость талопородного ограждени  вокруг ледопородного.With the help of the previous method, they create the required positive and negative temperatures in the studied soils by adjusting the temperatures of each of the heat fluxes supplied to the model and, thus, regulate the temperature of the ice fence. The temperature of the heat carrier 14, as well as the distance by thermal columns 3, must be chosen so as to ensure the closeness of the taloborod fence around the ice-breed one.

Предлагаемый способ моделировани  находит широкое применение при определений несущей способности ледопородного ограждени  , имеющего форму в плане, отличную от цилиндра. Такие случаи в практике строительства шахтных стволов имеют место при разнородных грунтах по периметру ствола вследствие различи  в температурах замораживающих колонок, а также при наличии фильтрации грунтовых вод.The proposed modeling method is widely used in determining the bearing capacity of an ice fence, having a shape in plan different from the cylinder. Such cases in the practice of construction of mine shafts occur in dissimilar soils around the perimeter of the trunk due to differences in the temperatures of the freezing columns, as well as in the presence of filtration of groundwater.

С помощью предлагаемого способа можно моделировать создание ледопородных ограждений при проходке горизонтальных тоннелей различных форм. Веро тность формировани  произвольной формы ограждени  увеличиваетс  с созданием с помощью способа замораживани  все более глубоких шахтных стволов (до 1000 м ), так как замораживающие колонки отклон ютс  от вертикали. Поэтому возможность оперативного получени  более полной информации с помощью моделировани  ледопородных ограждений различной конфигурации дает возможность уточнить расчеты, что предотвратит многие аварийные ситуации в шахтном строительстве и сократит затраты на сооружение стволов.Using the proposed method, it is possible to simulate the creation of ice barriers when driving horizontal tunnels of various shapes. The fidelity of forming an arbitrary shape of the fence increases with the creation, by means of the freezing method, of ever deeper shaft shafts (up to 1000 m), since the freezing columns deviate from the vertical. Therefore, the possibility of promptly obtaining more complete information by modeling ice fence of various configurations makes it possible to clarify the calculations, which will prevent many emergencies in the construction of mines and reduce the cost of construction of shafts.

Claims (2)

1.Покровский Н,М. Сооружение и реконструкци  горных выработок. М., Госгортехиздат, 1963, 4 ЛИ, с.90-911. Pokrovsky N, M Construction and reconstruction of mine workings. M., Gosgortekhizdat, 1963, 4 LI, p.90-91 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 564423, кл. Е 21 D 1/14, .25.06.75.No. 564423, cl. E 21 D 1/14, .25.06.75.
SU782704726A 1978-12-29 1978-12-29 Method of simulating ice-rock fences SU829959A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782704726A SU829959A1 (en) 1978-12-29 1978-12-29 Method of simulating ice-rock fences

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782704726A SU829959A1 (en) 1978-12-29 1978-12-29 Method of simulating ice-rock fences

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU829959A1 true SU829959A1 (en) 1981-05-15

Family

ID=20801910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782704726A SU829959A1 (en) 1978-12-29 1978-12-29 Method of simulating ice-rock fences

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU829959A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111927463A (en) * 2020-07-27 2020-11-13 北京城建集团有限责任公司 Freezing pipe arrangement method in multi-row pipe freezing engineering

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111927463A (en) * 2020-07-27 2020-11-13 北京城建集团有限责任公司 Freezing pipe arrangement method in multi-row pipe freezing engineering
CN111927463B (en) * 2020-07-27 2022-03-01 北京城建集团有限责任公司 Freezing pipe arrangement method in multi-row pipe freezing engineering

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104597222B (en) There is the large-scale frozen soil model pilot system of water supplement function and frost heave test function
US2777679A (en) Recovering sub-surface bituminous deposits by creating a frozen barrier and heating in situ
US5050386A (en) Method and apparatus for containment of hazardous material migration in the earth
US3295328A (en) Reservoir for storage of volatile liquids and method of forming the same
JP2870658B2 (en) Closed cryogenic barrier for hazardous material pollution on earth
SU829959A1 (en) Method of simulating ice-rock fences
CN107798987B (en) Model for monitoring influence of seasonal variation runoff and underground water on high-altitude strip mine
SE452044B (en) VIEW BY EXPLOSION OF SIGNIFICANTLY EXTENSIVE MOUNTAINS
CN111999472B (en) Tunnel freezing wall forced thawing period stratum thawing and sinking centrifugal model test method
RU2386033C1 (en) Protection method of mine openings against water inrush from side of water course in conditions of permafrost
US3424662A (en) Use of electro osmosis plus freezing in construction of underground storage tanks
RU2657310C1 (en) Embankment of the railroad on permafrost soils
CN106982626B (en) A kind of mining area mound field water conservation afforestation equipment and its monitoring water environment method
JPS57107499A (en) Method of hindrance of freezing expansional influence upon the ground surrounding a low-temperature underground tank
SU1134660A1 (en) Method of constructing earth-filled hydraulic structure under below-zero temperatures
SU1666846A1 (en) Method for preventing soil heaving in development workings
CN108896360A (en) A kind of experimental provision of geotechnical engineering and quick prefabricated crack in teaching
RU2150586C1 (en) Method of formatting ice-rock stow in mine working
SU899975A1 (en) Apparatus for simulating the strained state of ice-earth barrier
EP4063780B1 (en) Device arrangement for accumulating excess heat in a natural water-permeable layer and for its recovery
JPS62162896A (en) Underground heat storage tank
RU1792724C (en) Method for constructing road base on weak soils
SU564423A1 (en) Method for modelling ice-rock guards and device for effecting same
SU840410A2 (en) Method of filling-in worked-out space
RU2118857C1 (en) Underground radioactive waste storage