Замораживающая колонка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК АГ я точности имеет слои азмещен на й трубы, а ны на внешии и питаюющаяся тем,ердого матенал круглого ьство СС 14, 1979. ющаяся тем, жности экс колонки, в нен криволи- Е щены датчивязи и котоан вентилем м воздухом АМОРАЖИВАЮ ржащая замора рубы, прибор уль расположенный в ностью перемеще температуры, р пространстве, о ШАЯ КО- жив ающую тразвуковопитающей ния по глузмещенные личающая(54) (57) 1. ЛОНКА, сод и питающую т го контроля, трубе с возмож бине, датчики в межтрубном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(56) 1. Варенышев В. М., Савинов А. Д., Лукин В, П. Организация термоконтроля при сооружении ствола2 Яковлевского рудника КМЖ. - Шахтное строительство, 1981,4, с. 20 - 22.2. Авторское свидетел СР699191, кл. Е 21 Р 1/ БО 1105652 А ся тем, что, с целью повышен температурного контроля, она тепловой изоляции, который р внешней поверхности питающ датчики температуры расположе них поверхностях слоя изоляц щей трубы.2. Колонка по п.что изоляция выполнеслойного материала.3. Колонка по п. 1, отлича что изоляция выполнена из тв риала и имеет продольный ка сечения.4. Колонка по и. 1, отлича что, с целью увеличения наде плуатации замораживающей слое тепловой изоляции выпол нейный канал, в котором разме ки температуры с их линиями с рый открыт снизу и оборудов для слива вытесненного сжать хладоносителя. 1, отличающаяся тем на из рулонного многоИзобретение относится к искусственному замораживанию горных пород при строительстве стволов шахт в сложных горно- и гидрогеологических условиях и может быть использова но при созда нии ледопородных ограждений на большую глубину.Известна замораживающая колонка, содержащая круглые питающую и замораживающую трубы, датчики температуры в нижней части колонки, расположенные в питающей трубе 1.К недостаткам данного устройства относится невозможность проведения ультразвукового контроля деледопородного ограждения без демонтажа датчиков температуры, так как прибор ультразвукового контроля опустить в питающую трубу при наличии в ней датчиков температуры невозможно. Это приводит к излишним затратам и повреждениям датчиков температуры. Кроме того, в указанной колонке при большой глубине замораживания невозможна установка датчиков температуры в кольцевом межтрубном пространстве на нижних горизонтах, так как питающая труба при этом располагается так, что на некоторых участках между трубами нет зазора. Это приводит к недостаточно точному определению толщины ледопородного ограждения по температурным факторам.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является замораживающая колонка, содержащая замораживающую и питающую трубы, прибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения его по глубине, датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве, Установка датчиков температуры в межтрубном пространстве осуществляется в зазор, образованный между замораживающей и питающей трубами за счет выполнения питающей трубы с прямоугольной стенкой 2.Известная колонка характеризуется недостаточной точностью измерений теплового режима колонки, обусловленной неопределенностью положения датчиков температуры в межтрубном пространстве, Причиной этого является то, что температура хладоносителя вблизи внешней поверхности питающей трубы может значительно отличаться от температуры хладоносителя вблизи внутренней поверхности замораживающей трубы. Для измерения температуры хладоносителя в питающей трубе и оценки теплопритоков к колонке из массива горных пород на нижних горизонтах необходимо контролировать датчики температуры в питающую трубу с последующим их демонтажом при проведении ультразвукового контроля, что приводит к излишним затратам, повреждениям датчиков температуры и отключениям колонки на время монтажно-демонтажных работ. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Кроме того, линии связи датчиков температуры при монтаже их в колонку попадают в углы между питающей и замораживающей трубами, что приводит к затруднениям в монтаже датчиков на большую глубину, а зачастую, и к повреждениям линий связи датчиков.Целью изобретения является повышение точности температурного контроля процесса замораживания.Указанная цель достигается тем, что замораживающая колонка, содержащая замораживающую и питающую трубы, прибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения по глубине, датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве, имеет слой тепловой изоляции, который размещен на внешней поверхности питающей трубы, а датчики температуры расположены на внешних поверхностях слоя изоляции и питающей трубы.Изоляция может быть выполнена из рулонного материала, например, многослойного,Изоляция может быть выполнена из твердого материала и иметь продольный канал круглого сечения для размещения датчиков температуры с их линиями связи.Для удаления хладоносителя из отключенной колонки канал для размещения датчиков температуры может быть выполнен с герметичными стенками на всю длину колонки, открыт снизу и оборудован вентилем для слива вытесненного сжатым воздухом хладоносителя.На фиг. 1 изображена замораживающая колонка, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез ББ на фиг,1,На внешней поверхности питающей трубы 1, расположенной в замораживающей трубе 2, размещен слой 3 тепловой изоляции. Прибор 4 ультразвукового контроля расположен в питающей трубе 1 с возможностью перемещения его по глубине колонки. Датчики 5 температуры установлены на внешних поверхностях питающей трубы 1 и слоя 3 тепловой изоляции на горизонтах залегания горных пород, требующих замораживания. Канал для размещения датчиков 5 температуры снабжен вентилем 6.Такая установка датчиков 5 температуры позволяет измерить температуру нисходящего и восходящего потоков хладоносителя на разных горизонтах, что дает возможность определять тепловой режим работы колонки дифференцированно по слоям горных пород и более обоснованно определять размеры создаваемого ледопородного отражателя. Температура восходящего потока хладоносителя измеряется датчиками 5, установленными на внешней поверхности слоя 3 тепловой изоляции, а нисходящего - датчиками 5, установленными на внешней по1105652 г,Я Составитель Л. Ч и Техред И. Верес Тираж 436 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау Филиал ППГ 1 Патент, г. Ужгоепснк аКорректор Л1 одписноса СССРтий Редактор М. БандурЗаказ 5116/26 рсн комитет и откр шская н од, ул. б., д. 4/5 Проектная верхности питающей трубы 1 под слоем 3 изоляции.Замораживающая колонка работает следующим образом.Охлажденный хладоноситель нагнетается в питающую трубу 1 и, возвращаясь по пространству между замораживающей трубой 2 и слоем 3 тепловой изоляции, охлаждает горные породы, окружающие колонку, до образования ледопородного ограждения заданных размеров. Вентиль 6 при этом закрыт. При контроле за тепловым режимом работы колонки измеряется температура восходящего и нисходящего потоков хладоносителя датчиками 5 температуры. П ри проведении ультра з вуко во го контроля состояния ледопородного ограждения прибор 4 ультразвукового контроля опускается в питающую трубу. При удалении хладоносителя из отключенной .замораживающей колонки, в питающую трубу 1 и в замораживающую трубу 7 одновременно полают сжатый воздух, вытесняя тем самым хладоноситель через открытый вентиль 6.Предлагаемая замораживающая колонка по сравнению с прототипом обеспечивает повышение точности измерения температуры хладоносителя в межтрубном пространстве с помощью латчиков 5 температуры, установленных на внешней поверхности слоя 3 тепловой изоляции, что позволяет соответственно более точно определить размеры ледопородного ограждения, достаточно точное косвенное измерение температуры хладоносителя в питающей трубе с помощью питающей трубы 1, а слеловательно, и более точную оценку теплового рс жи ма рабо, ы колонки.