Устройство для оттайки и осушения мерзлых грунтов

)5 Е 02 Р 5/30 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОМУ СВИ ЛЬСТВ АВТ устроиство с бы с радиаль ней трубе от вверх относи патрубок вн щадью попе большей пло сечения ме внешней тр центральны внутренней и осушение изобретения: внутренней трубе и подводящего патрубкав верхней части внешней трубы.К недостаткам известного устройства можно отнести значительные затраты энергии на прямое испарение воды в зоне оттайки, а также нагрев стенок камеры сгоранияи окружающего воздуха, Отсутствие дре- йнажного действия устройства также резкоснижает эффективность его работы по оттайке и осушению грунтов.Целью настоящего изобретения являся повышение интенсивности оттайки и ошения,Указанная цель достигается тем, чтустройстве для оттайки и осушения грунтов,включающем корпус, выполненный в видекоаксиально расположенных труб с ради- вальными сквозными отверстиями во внутренней трубе и подводящий патрубок вверхней части внешней трубы, сквозные отверстия выполнены с наклоном вверх относительно оси, подводящий патрубоквыполнен с площадью поперечного внутреннего сечения большей, чем внутреннеепоперечное сечение между трубами, а да ле О С) суо в ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Красноярский институт цветных метлов им, М.И.Калинина(56) Авторское свидетельство СССРФ 128796, кл, Е 02 Р 5/30, 1959.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТТА 1 КИ И ОСШЕНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ(57) Использование; оттайкамерзлых грунтов, Сущность Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оттайки и осушения мерзлых грунтов, преимущественно при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых для оттайки и осушения многолетнемерзлых торфов и металлоносных песков с целью ихльнейшей круглогодовой разработки земройной техникой. Известно устройство для оттайки мерзлых грунтов, выполненное в виде сборного корпуса с отверстиями (гидроигла), принцип действия которого основан на оттаивании мерзлых грунтов за счет теплоотдачи восходящих потоков, которые создаются путем нагнетания воды через погруженные на необходимую глубину в мерзлый массив пород вертикальные трубы - гидроиглы.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является термобур для бурения и оттаивания грунта, выполненный в виде коаксиально расположенных труб с радиальными сквозными отверстиями во одержит две коаксиальные тру-ными отверстиями. Во внутренверстия выполнены с наклоном тельно оси трубы. Подводящий ешней трубы изготовлен с плоречного внутреннего сечения, щади внутреннего поперечного жду трубами, С обеих сторон убы установлены заглушки с м отверстием, равным диаметру трубы, 1 ил.внешняя труба снабжена с обоих концов заглушками с центральными отверстиями, равными диаметру внутренней трубы.На фигуре представлено предлагаемое устройство,Устройство содержит корпус 1, состоящий из внешней трубы 1 со сквозными радиальными отверстиями 2 и внутренней трубы 3, изготовленной из теплоизолирующего материала (например, металл с прокладкой из пенополиуретана) со сквозными радиальными наклонными отверстиями 4, выполненными с наклоном вверх относительно оси, причем суммарная площадь отверстий 4 меньше площади поперечного внутреннего сечения трубы 3. Внешняя труба 1 в верхней части имеет подводящий патрубок 5, внутренняя площадь поперечного сечения которого больше, чем поперечное сечение между внешней поверхностью трубы 3 и внутренней - трубы 1, и снабжена с обоих концов заглушками 6 с центральными отверстиями в нижней части 7 и в верхней 8, равными диаметру внутренней трубы,Устройство работает следующим образом, Сборный корпус из двух труб 1, 3 с заглушками 6 опускают в пробуренную скважину и через подводящий патрубок 5 подключают к пневмосети. Подогретый воздух под избыточным давлением через патрубок 5 подается в пространство между внешней 1 и внутренней 3 трубами и, разогревая их(дополнительный нагрев происходит при переходе сжатого воздуха от большей - патрубок 5 к меньшей площади поперечного сечения - расстояние между трубами 1 и 3), проникает через сквозные радиальные отверстия 2 во внешней трубе 1 в поры мерзлого грунта, при этом содержащийся в мерзлом грунте лед тает и образовавшаяся свободная вода скапливается в нижней части скважины и попадает через отверстие 7 во внутрен нюю трубу 3. По мере накапливания свободной воды в трубе 3 она подхватывается струей воздуха, выходящей под давлением из наклонных отверстий 4 и выбрасывается через отверстие 8 наружу. Теплоизоляционный материал внутренней трубы 3 препятствует теплообмену подаваемого и выходящего наружу воздуха,В качестве базового устройства рассмотрено использование паровых игл.П р и м е р 1, Рассыпное месторождение полезных ископаемых представлено многолетнемерзлыми грунтами, Плооадь разрабатываемого полигона 60 000 м . Вскрыша торфов производится бульдозерным способом с предварительной оттайкой их с помощью гидроигл.Сетка размещения устройства 1,25 х 1,25 м.Мощность торфов 6 м,5 Льдистость 25 .Содержание илисто-глинистых частиц 3,Все устройства соединяются в единуюцепь,Продолжительность оттайки 15 сут.10 Осушение данного месторождения проводили с помощью скважин с помещениемв них насосно-силового оборудования.Сетка размещения 20 х 20 мПродолжительность осушения 30 сут.15 П р и м е р 2. Рассыпное месторождениеаналогично приведенному в примере 1.Оттайка и осушение многолетнемерзлых песков осуществляется предлагаемымустройством.20 Длина труб 7 м, внешний диаметр внешней трубы 0,25 м, внешний диаметр внутренней трубы 0,235 м, толщина стенок 4 мм,диаметр отверстий не более 3 мм. Сжатыйвоздух подается в подводящий патрубок с25 внутренним диаметром 125 мм под давлением 6 атм. и температурой 50 С.Продолжительность оттайки и осушения месторождения 7,5 сут,Использование предлагаемого устрой 30 ства, в сравнении с базовым, обеспечиваетповышение интенсивности оттай ки и осушения мерзлых песков, а также снижениеэнергоемкости,Годовой зкономический эффект соста 35 вит около 1,0 млн,руб,Применение изобретения в масштабахгорно-обогатительного комбината обеспечит экономический эффект порядка 5-6млн,руб. в год,40 Формула изобретенияУстройство для оттайки и осушениямерзлых грунтов, включающее корпус, выполненный из коаксиально расположенныхтруб с радиальными сквозными отверстиями во внутренней трубе, и подводящий пат 45 рубок в верхней части внешней трубы, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности оттайки и осушения мерзлых грунтов, внутренняя труба выполненас длиной, равной длине внешней трубы.50 сквозные отверстия во внутренней трубевыполнены с наклоном вверх к продольнойоси трубы, подводящий патрубок выполнес площадью поперечного внутреннего сечения, большей площади внутреннего попе.55 речного сечения между трубами, а внешнятруба снабжена с обоих концов заглушкамс центральными отверстиями, равными диаметру внутренней трубы.1760031 ь Составитель В, КисляТехред М. Моргентал Коррект дакто околова одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 3163 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5