автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Инженерно-физическое обоснование мероприятий по предотвращению криогенно-технологических осложнений на рудниках Севера

РГ6 2

ОД

На правах рукописи

ВОРОНОВ Дмитрий Евгеньевич

ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ КРИОГЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ НА РУДНИКАХ СЕВЕРА

Специальность 05.15.11 "Физические процессы горного производства"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чита 1998

Работа выполнена в Читинском государственном техническом университете и Забайкальском комплексном научно-исследовательском институте.

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Гендлер С.Г.

кандидат технических наук, Яшкин А.З.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор, чл.-кор. АН Кыргызстана, академик АГН Секисов Г.В.

кандидат технических наук Волков Е.С.

Ведущее предприятие: А.О. "Забайкалцветмет НИИпроект"

Защита состоится г. в час,

(корпус ГЕО) на заседании спедиаш^йрованного совета Д.064.80.01 при Читинском государственном техническом университете.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, направлять по адресу: 672039, Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГТУ, ученому секретарю специализированного совета.

С диссертацией можчо ознакомиться в библиотеке Читинского государственного технического университета.

Ученый секретарь специализированного сове; доктор геол.-мин. наук

Салихов

ВВЕДЕНИЕ

Современный анализ минерально-сырьевой базы России показывает, что в северо-восточных районах России сосредоточена подавляющая часть разведанных и прогнозных запасов таких важнейших полезных ископаемых, как золота, алмазов, олова, вольфрама, меди, сурьмы, ртути, никеля, пъезооптического сырья и других элементов. Однако разведка и горнопромышленное освоение этих месторождений связано с проблемой эффективности и безопасности ведения подземных горных работ, на которые огромное влияние оказывает многолетняя мерзлота и суровые природно-климатические условия.

Отечественный и зарубежный опыт горно-промышленного освоения Севера позволяет утверждать, что как основные, так и вспомогательные технологические процессы, обеспечивающие возможность, безопасность и экономическую эффективность подземных горных работ в криолитозоне, в значительной мере связаны с тепловыми процессами и необходимостью научно-обоснованного учета температурного фактора на всех стадиях горного производства.

Отрицательные и знакопеременные температуры горных пород и шахтного воздуха порождают целый комплекс криогенно-технологических осложнений: изменение (упрочнение) физико-механических свойств мерзлых пород; смерзаемость отбитой горной массы; снижение надежности работы водопроводов и средств гидрообеспыливания; обледенение откаточных путей; растепление и снижение устойчивости горных выработок; переохлаждение горнорабочих при активной вентиляции; повышение производственного травматизма и т.д.

На современном этапе, в связи с конверсией и временным прекращением добычи целого ряда минерального сырья важное значение приобретает разработка ресурсосберегающих способов консервации рудников Севера, исключающих заполнение рабочего подземного пространства льдом.

Поэтому исследования по предотвращению криогенно-технологических осложнений на подземных горных работах являются •. весьма актуальными, так как открывают возможности многостороннего совершенствования технологии и интенсификации добычных работ и повышения устойчивости работы рудников Севера при различных чрезвычайных ситуациях криогенного характера. .

Идея работы состоит в разработке энергосберегающих способов борьбы с криогенно-технологическими осложнениями на подземных горных работах, основанных на использовании природных источников энергии (теплоты атмосферного воздуха и подмерзлотных зон месторождений).

Цель работы - дать научное обоснование технических, технологических и проектных решений, обеспечивающих повышение эффективности и безопасности подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты с учетом температурного фактора.

На разрешение были поставлены следующие основные задачи:

1. Провести оценку надежности систем водоснабжения рудников Севера и разработать мероприятия по повышению устойчивости их работы в условиях отрицательных температур.

2. Исследовать смерзаемость отбитой горной массы при различных процессах горного производства и причины образования снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах и разработать мероприятия по их предотвращению.

3. Изучить условия развития процессов наледеобразования в откаточных и воздухоподающих штольнях нагорных рудников Севера и разработать технологические решения по защите их от обмерзания.

4. Обосновать возможность и эффективность энергосберегающего антиоб-леденительного способа временной консервации нагорных рудников Севера на базе аккумулирования и использования теплоты атмосферного воздуха.

Методы исследований. Для решения поставленных задач был использован комплекс методов исследований, включающий аналитические исследования, лабораторные и производственные испытания, теоретическое обобщение и математическую обработку экспериментальных данных. Оценка эффективности результатов работ проводилась путем практического внедрения разработок, осуществленных при участии автора в 1991-1997 гг. в ходе выполнения договорных научно-исследовательских работ на рудниках "Востоккварцсамоцветы" и "Северкварцсамоцветы".

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Надежность работы систем водоснабжения горных выработок в криоли-тозоне может быть повышена за счет обеспечения непрерывной циркуляции воды во время эксплуатации трубопроводов и их опорожнения на период длительных простоев с последующим наполнением перед началом проведения необходимых технологических операций.

2. Для предотвращения смерзаемости отбитой горной массы следует использовать: а) при проведении горнопроходческих работ для гидрообеспыливания раствор хлористого натрия, концентрация которого определяется температурой мерзлых пород; б) в очистных блоках с магазини-рованием руды - воздушно-тепловую обработку отбитой руды.

3. Образование снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах в условиях Севера можно избежать путем сбалансированного подсоса холодного воздуха по всей длине выработки, снижающего интенсивность конденсационных процессов в трубопроводах на устьях выработок (штолен).

4. Прогрессирующее обледенение откаточных, воздухоподающих и водоотливных штолен нагорных рудников Севера на стадии эксплуатации можно предотвратить путем периодического реверсирования общешахтной вентиляционной струи в зимний период, а на стадии консервации - путем аккумулирования теплоты атмосферного воздуха в летний

период п надежной изоляции вентиляционной сети от дневной поверхности в зимний период.

Достоверность научных положении подтверждена достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных исследований и результатами внедрения безопасной технологии ведения подземных горных работ

на месторождениях пьезокварца.

Научная новизна работ заключается в следующем:

1. Впервые обоснована и экспериментально подтверждена в отечественной практике возможность и эффективность использования теплоты атмосферного воздуха и горных пород таликовых зон месторождений для предотвращения обледенения горных выработок на стадии временной консервации рудников Севера.

2. Дано теплофизическое обоснование повышения надежности и экономичности рециркуляционных систем водоснабжения рудников Севера на базе использования теплоты трения.

3. Предложена и теоретически обоснована многосекционная схема проветривания тупиковых выработок большой протяженности с промежуточным подсосом воздуха, обеспечивающая снижение конденсационных процессов и отложений льда (инея) в вентиляционных трубопроводах.

Лнчнт.ш вклад автора заключается:

• в проведении экспериментальных исследований и внедрении мероприятий по предотвращению технологических осложнений на рудниках ГГП "Востоккварсамоцвегы" и "Северкварцсамоцветы";

• в разработке методов инженерных расчетов рециркуляционных систем водоснабжения и систем проветривания горных выработок в северном исполнении;

• в идее и обосновании принципа антиобледенительного способа временной консервации нагорных рудников Севера;

• в проведении и обобщении результатов натурных исследований теплового и вентиляционного режимов нагорных рудников.

Практическое значение работы состоит в том, что:

• обоснованы и рекомендованы рециркуляционные системы водоснабжения горных выработок в криолитозоне, позволяющие внедрить комплекс средств гидрообеспыливания и повысить пожарную безопасность рудников;

• предложен и апробирован воздушно-тепловой метод предотвращения смерзаемости руды в очистных блоках с магазинированием руды;

• разработана и апробирована многосекционная схема проветривания тупиковых выработок большой протяженности, предотвращающая образование снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах;

® для конкретных мерзлотно-геологических условий месторождений пье- • зокварца ("Перекатное", "Додо") и Малханского месторождения турма-

лина обоснованы и внедрены конкретные рекомендации по борьбе с обледенением выработок и управлению тепловым режимом подземных объектов на стадии эксплуатации и временной консервации рудников.

Реализация работы. Результаты исследований (рециркуляционная система водоснабжения верхних горизонтов; рекомендации по предотвращению смерзаемости горной массы и обледенения откаточных выработок и вентиляционных трубопроводов; антиобледенительный способ консервации горных выработок) внедрен на подземных разведочно-эксплуагационных объектах ГГП "Востоккварцсамоцветы" и АО "Турмалхан".

Результаты диссертационной работы вошли в основу комплекса отраслевых руководств и методических рекомендаций по безопасной технологии ведения подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях многолетней мерзлоты ("Прогрессивные методы и средства вентиляции и борьбы с пылью при проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ". (Методические рекомендации), Чита, ЗабНИИ, 1995; "Крепление подземных разведочно-эксплуатационных выработок в условиях многолетней мерзлоты на базе использования трубчатых анкеров взрывного закрепления". (Методические рекомендации), Чита, ЗабНИИ, 1997; "Практическое руководство по расчету и реализации антиобледени-тельных систем проветривания тупиковых выработок в условиях многолетней мерзлоты", Чита, ЗабНИИ, 1995; "Методические рекомендации по предотвращению криогенно-технологических осложнений при проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях Севера", Москва, 1998).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:

- на Всероссийской студенческой конференции "Проблемы безопасности в природных и технических системах". - Иркутск, 1996 г.

- на Республиканской научно-технической конференции "Проблемы освоения природных ресурсов Южной Якутии", - Нерюнгри,. 1996 г.

- на Первом Международном научном симпозиуме "Молодежь и проблемы геологии". - Томск, 1997г.

- на Международной научной конференции "Проблемы геологии и освоения недр". - Томск, 1998 г.

- на Первой научно-технической конференции посвященной открытию Горного института ЧитГТУ. - Чита, 1998 г.

- на VIII сессии Международного бюро по горной теплофизике. -Санкт-Петербург, 1998 г.

- на Международном симпозиуме "Геокриологические проблемы строительства в восточных районах России и Северного Китая. - Чита, 1998 г.

- на технической секции Ученого совета Забайкальского научно-исследовательского института. - Чита, 1998 г.

- на расширенном семинаре кафедры подземной разработки месторождений полезных ископаемых ЧитГТУ. - Чита, 1998 г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 17 работ, в том числе четыре отраслевых методических рекомендации.

Объем и стру1гтура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и содержит 160 страниц машинописного текста, 47 рисунков и 3 приложения, подтверждающих внедрение результатов диссертационной работы на региональном и отраслевом уровнях.

• Во введении обоснована актуальность проводимых исследований и задачи исследований.

• В первой главе дан краткий анализ состояния изученности проблемы, приведены мерзлотно-геологические и горно-технические условия объектов исследований, выделены наиболее характерные для рудников Севера технологические осложнения по температурному фактору, приведена методика исследований.

• Во второй главе приведены теплофизическое обоснование и результаты испытаний рециркуляционных участковых систем водоснабжения горных выработок в условиях отрицательных температур. Приведены практические рекомендации по эксплуатации и повышению надежности систем водоснабжения.

• В третьей главе приведены результаты исследований по предотвращению смерзаемости отбитой горной массы на базе использования растворов антифризов (хлористого натрия) и воздушно-тепловой обработки очистных блоков.

• В четвертой главе дано обоснование и методика расчета антиобледени-тельной многосекционной системы проветривания тупиковых горных выработок большой протяженности.

• В пятой главе рассмотрены условия наледеобразования в откаточных воздухоподающих выработках в зимний период. Обоснован метод борьбы с прогрессирующим обледенением откаточных выработок (штолен) на базе использования периодического реверсирования общешахтной вентиляции рудников и ресурсосберегающий противообледенительный способ консервации обводненных рудников Севера.

• В заключении приведены основные выводы по работе.

Краткие сведения по изучаемому вопросу.

Одним из реальных путей дальнейшего повышения эффективности и безопасности подземных горных работ в криолитозоне является повышение качества проектирования на основе более внимательного учета температурного фактора, а также разработка научно-обоснованных технических и технологических решений, снижающих негативное влияние многолетней мерзлоты на процессы горного производства.

Фундаментальные исследования по изучению тепло- и маслообмена в подземных выработках выполнены академиками А.Н. Щербанем и O.A. Кремневым.

Научные основы безопасной технологии подземной разработки месторождений в условиях Севера освещены в работах известных российских ученых В.П. Бакакина, Ю.Д. Дядькина, C.B. Потемкина, В.Н. Скубы, A.A. Зильберборда, П.Д. Чабана, В.В. Кудряшова, В.К. Куренчанина, Ю.В. Шувалова, Е.Т. Воронова, В.Г. Лукьянова, Б.Б. Кудряшова, В.А. Шерсто-ва, E.H. Чемезова, Е.А. Ельчанинова, В.Ю. Изаксона, С.Г. Гендлера, А.Ф. Галкина, В.П. Афанасьева, И.П. Петрова, Н.К. Ступина и др. Благодаря, этим исследованиям на рудниках и подземных разведочно-эксплуатационных объектах в северо-восточных регионах были внедрены высокопроизводительная горная техника и безопасная технология добычи полезных ископаемых, ресурсосберегающие системы регулирования теплового режима, эффективные методы борьбы с пылью и системы проветривания. Ведущими институтами в области совершенствования подземной разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты являются Санкт-Петербургский государственный горный институт (ЛГИ), ВНИИ-1 (г. Магадан), ИГД Севера ЯФ СО РАН (г. Якутск), ИГД им. A.A. Скочин-ского, Институт мерзлотоведения СО РАН, ИРГИРЕДМЕТ (г. Иркутск) и Др.

Анализ направлений исследований и публикаций по данной проблеме показывает, что недостаточно внимания уделено рассмотрению комплексного влияния криогенно-технологических осложнений на конкретных рудниках. Нет исследований и публикаций по разработке антиобледени-тельной технологии консервации обводненных рудников Севера. Большое разнообразие геокриологических и горно-технических условий месторождений в районах Севера обуславливает необходимость разработки конкретных мероприятий по предупреждению криогенно-технологических осложнений для каждого рудника (шахты).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основными факторами, определяющими возникновение различных криогено-технологических осложнений при подземной добыче полезных ископаемых на рудниках Севера, являются: температура мерзлых пород и шахтного воздуха и их знакопеременность по времени; суровые природно-климатические условия; обводненность месторождений.

Геокриологические условия и естественный тепловой режим горных выработок на ряде рудников и месторождений северо-восточных регионов России по данным публикаций и натурных наблюдений автора приведены в табл. 1.

Таблица 1

Месторождение (м), рудник (р) Мощность зоны мерзлоты, м Среднегодовая температура воздуха, °С Температура пород, °С (от - до) Температура воздуха в забоях, °С (от - до)

1 2 3 ■ 1 5

1тип

Удоканское (м) 800 -8 -(0,5ч-7) -(0 4- 10)

Каральвеемский (р) 300 -13 -(2 4-10) -(0 4- 10)

Дукатский (р) 350 -12 -(3 -г- 8) -(24-10)

Майское (м) 300 -10 -(4 4- 8) -(4+10)

Ирокиндинский (р) 250 -7 -(3 4- 5) -(2 + 6)

Карамкенский (р) 250 -8 -(0,54-5) -(1 + 8)

Депутатский (р) 350 -11 -(3 + 8) -(2 + 10)

Сулуматское (м) 500 -8 -(2 4-7) -(1 +10)

II тип

Нежданинский (р) 250 -10 +4- -(-5) +4- -(-5)

Холбинский (р) 250 -5,1 +1 -(-5) +2- -(-5)

Перекатный (р) 150 -5 +4- (-4) +4- -(-5)

Додо (р) 100 -3,2 +4- -(-2) +4- -(-5)

Желанный (р) 100 -3,5 +1 -(-3) +2- -И)

Многовершинный (р) 50 -3,0 +б- -(-1) +8- -(-2)

Бом-Горхонский(р) 70 -3,0 +4- -(-2) +4- -(-2)

Холоднинское(м) 150 -5 ' +2- -И) +2- -(-4)

Как видно из .табл. 1, влияние многолетней мерзлоты и суровых климатических условий проявляется прежде всего в формировании теплового режима выработок. Для первой группы месторождений, полностью расположенных в криоллтозоне, характерны круглогодичные отрицательные температуры шахтного воздуха (от минус 1 °С до минус 10 °С). Для второй группы месторождений, расположенных как в зоне мерзлоты, так и таликов, характерны знакопеременные температуры шахтного воздуха (от +5 °С до минус 5 °С) в зависимости от высотных отметок горизонтов и времени года.

Обобщение отечественного опыта горнопромышленного освоения Севера (В.Н. Бакакин, Ю.Д. Дядькин, П.Д. Чабан, A.A. Зильберборд, В.Н. Скуба, Ю.В. Шувалов, В.А. Шерстов и др.) позволяет выделить два основных типа технологических осложнений по механизму их возникновения на рудниках Севера:

• К I типу относятся криогенно-технологические осложнения, вызванные переходом воды из одного агрегатного состояния в другое. Сюда отно-

сятся: перемерзание систем водоснабжения (трубопроводов, шлангов и т.д.; смерзаемость отбитой горной массы (руды) в "магазинах", рудоспусках, проходческих забоях; замерзание водоотливных систем и возникновение подземных наледей в откаточных и воздухоподающих выработках; снижение несущей способности и устойчивости мерзлых пород; налипание и примерзание увлажненной горной массы к стенкам вагонеток и т.д.

• II тип технологических осложнений обусловлен конденсационными явлениями при знакопеременной температуре горных пород и шахтного воздуха ( образование снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах и пневмосетях).

Внедрение комплексного гидрообеспыливания воздуха и повышение пожарной безопасности на рудниках Севера в первую очередь зависит от организации надежного водоснабжения очистных и проходческих забоев. На подземных горноразведочных работах широкое распространение получили автономные системы водоснабжения по технологической схеме: расходная емкость - передвижной индивидуальный бачок - рабочий забой. Однако, на рудниках со значительными объемами и разбросанностью горных работ более целесообразны централизованные (участковые) схемы водоснабжения. Для повышения надежности участковых схем водоснабжения рассмотрены следующие способы предохранения трубопроводов от замерзания:

а) непрерывная циркуляция воды в системе трубопроводов;

б)тепловая изоляция;

в) подогрев воды и трубопроводов;

г) комбинированное применение перечисленных вариантов.

На основании выполненных аналитических И производственных исследований установлено, что обеспечение непрерывности движения воды -наиболее надежный и экономичный способ борьбы с перемерзанием шахтных водопроводов в условиях умеренных отрицательных температур.

Принципиальные схемы рециркуляционных водопроводов приведены на рис. 1.

В упрощенном виде потеря теплоты ( Д q ) в трубопроводах характеризуется уравнением

дq = F•Kт - (1 в -1ВОзд), кВт (1)

где И - наружная поверхность трубопровода, м2; К - коэффициент теплопередачи, кВт/(м2 • °С);

^в - ^ возд ) ~ средняя разность температуры воды и рудничного воздуха, °С.

При циркуляционной схеме водоснабжения количество тепла, переносимое движущейся водой, должно перекрывать потери тепла открытым (или изолированным) водопроводом. Положительный баланс в этом случае будет характеризовать предотвращение замерзания воды в трубах.

а

Рис. 1. Схемы рециркуляционных трубопроводов а - прямоточная схема с использованием теплоизоляции и автоматического выпуска воды при замерзании; б - с применение^ подпруживающих устройств; в - закольцованная с отводом неиспользованной воды в водосборник: I - система автоматического выпуска воды при замерзании; 2 - под-пруживающее устройство; 3 - вентиль

Используя научные положения академика Щербапя А.Н., составлено уравнение теплового баланса рециркуляционного трубопровода

кг -х-е-т

— и + (1н - tз) £ Ср-р-в (2)

Решая уравнение (2) относительно иременн остановки насоса , получим

= ^ ' ^ В # £ , ^Н U

К - I v t - t 'час

JLл^. "р KL 3

где: G - масса воды в остановленном рециркулярном трубопроводе, кг;

Св - теплоемкость воды, кДж/кг • °С ;

t3 - средняя температура шахтного воздуха по длине прокладки трубопровода, °С;

tu, tK - температура воды соответственно начальная и конечная, °С;

t - длина водопровода, м;

Кт - коэффициент теплопередачи через стенки на 1 пог.м трубопровода, кДж/(м • ч ■ °С)

Таким образом, при известной начальной температуре воды (tH) и температуре воздуха в горной выработке (t3) по формуле (3) можно определить допустимое время остановки насоса (рециркуляции воды) по фактору перемерзания системы водоснабжения.

Производственные испытания и внедрение рециркуляционной схемы водоснабжения было проведено при отработке верхних горизонтов (штольня № 2) рудника "Перекатный", находящихся в зоне многолетней мерзлоты. Расходная емкость и насосная станция располагалась в талико-вой зоне месторождения на горизонте штольни № 6. Общая протяженность трубопровода составляла около 500 м, из них 300 было проложено в условиях отрицательных температур шахтного воздуха (от минус 2 до минус 5 °С). Вода в расходую емкость подавалась самотеком из самоизливающей скважины с температурой +4 °С. Скорость движения воды регулировалась от 0,5 до 2,5 м/с. Экспериментальные производственные испытания показали, что при скорости движения воды в трубах свыше 2 м/с теплота трения значительно восполняет теплопотери воды в зоне отрицательных температур.

Одним из серьезных технологических осложнений при ведении горнопроходческих и очистных работ является смерзаемость отбитой горной массы (руды) в забоях и очистных блоках. Для оценки влияния данного фактора на трудоемкость производственных операций были проведены хрономегражные наблюдения. Результаты производственных исследований при ведении подземных горных работ в различных геокриологических условиях приведены на рис. 2.

Как видно из графиков (рис. 2), фактор смерзаемости наиболее сильно начинает проявляться в интервале отрицательной температуры минус Зч-5 °С. При этом решающую роль фактор смерзаемости играет при проходке вертикальных горных выработок и очистной выемке с маганизиро-ванием руды, т.е. в тех случаях, когда отбитая влажная горная масса дли-

Рис. Г. Затраты времени на бурение 1 пог. м шпура (1); настилку 1 пог. м пу ей (2); уборку 1 т породы (3); люковую погрузку руды (4) в зависимости >т температуры многолетнемерзлых пород при использовании чистой вод .г для гидрообеспыливания

В свя л! с внедрением средств гидрораспыливания с использованием раствора х гористого натрия были проведены исследования оптимальной концентра ,ни с точки зрения смерзаемости "увлажненной горной массы при разли1: 1ых -температурах.

Базируясь на научных основах гидрообеспыливания при отрицательных температурах (В.В. Кудряшов), были проведены конкретные исследования сме; заемости жильного кварца при использовании растворов хлористого на ,рия для пылеподавления на различных производственных процессах в з;. лсимости от доли замерзшего раствора.

В рез/льтате обработки экспериментальных данных на ЭВМ получено следую. ;ее уравнение зависимости прочности увлажненного жильного кварца от, .оли замерзшего рассола.

Ош =- 93,5 +316,1 -V+161,3 -V2- 268,7 -V3+ 163,4 -V4 (4)

где V - до., л замерзшего рассола (формула справедлива для v = 0,35+0,90)

Полученные результаты показывают, что независимо от исходной концентрации рассола и температуры среды, содержание льда в замерзшем растворе соли является определяющим параметром, при оценке смерзаемости увлажненной горной породыи прочности замерзших рассолов (до

значений V = 0,8). Допустимые значения содержания льда в замерзающем рассоле при увлажнении породы, при которых не будет происходить смерзание кусков, составляет 0,40+0,45.

На основании выполненных лабораторных и производственных исследований на рудниках пьезокварца установлено, что при температуре горных пород от 0 до минус 3 °С вполне допустимо применять для гидрообеспыливания теплую воду, а при более низкой температуре растворы хлористого натрия. На горнопроходческих работах в условиях более низких отрицательных температур на 30 - 40 % можно занижать концентрацию раствора хлористого натрия, учитывая время погрузки, продолжительность и характер смерзания горной массы.

Одним из характерных технологических осложнений при ведении очистных работ системами разработки с магазинированием при отрицательной температуре пород является смерзаемость отбитой руды. Основная причина этого негативного явления, приводящего к снижению производительности труда и повышению себестоимости продукции, состоит, по нашему мнению, в неуправляемом характере процессов тепломассопереноса, протекающих между фильтрующимся воздухом и отбитой рудной массой. Недостаточная изученность этих процессов затрудняет выбор и обоснование мероприятий по предотвращению или минимизации смерзаемости руды, находящейся в "магазинах". Нами предложен и испытан в натурных условиях способ управления процессами тепломассопереноса, заключающийся в продувке через отбитую руду нагретого воздуха, который назван воздушно-тепловой обработкой руды. Основными параметрами, характеризующими эффективность воздушно-тепловой обработки руды являются расход подаваемого воздуха О (м3/с) и его начальная температура ^("С). При допущениях возможности пренебрежения теплообменом подогретого воздуха с- вмещающими породами, моделирования рудных отдельностей сферами с эквивалентным радиусом Из™ эти величины находятся из уравнения теплового баланса, решение которого относительно расхода подаваемого воздуха имеет вид:

в = [К,КаГр5р(То-0.512-0.51,)-(Зг5р((РсрР1-Р2)]/ра2-11)св (5)

где Р- плотность воздуха, кг/м3;

Св - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг • °С);

1'- удельная теплота конденсации (испарения), Дж/кг;

К г - коэффициент нестационарного теплообмена воздуха с кусками руды в "магазине", Вг/(м2 • °С);

Кагр - коэффициент агрегатных переходов (величины Кг и К агр.

устанавливаются по зависимостям, предложенным проф. Ю.Д. Дядьки-ным);

Sp - полная поверхность рудных отдельносгей, омываемых воздухом, м2; ß - коэффициент массоотдачи, кг/м2-с-Па ;

Тп - начальная температура руды, °С;

11, t2, top - температура воздуха соответственно на входе в "магазин", на выходе из него и средняя по высоте "магазина"

tcp * 0,5 (ti + 12) ;

где Ф ср - среднее содержание относительной влажности воздуха по высоте "магазина";

Р, , - парциальное давление насыщенного пара при фак-

тической темпеоатуре, Па-

Длительность периода воздушно-тепловой обработки руды т 0бР при прочих равных условиях можно оценить, исходя из времени выпуска руды из "магазина" граБ. Соотношение между граб и ^0бР определяется продолжительностью восстановления температурного поля в массиве отбитой руды и ориентировочно устанавливается по формуле:

сбр/ 2* раб. = COS2 (Тпов - tcp) / (То -tcp ) (6)

Суммарный расход энергии £ N (кВт/ч) на воздушно-тепловую обработку найдется как

2 N = 1.005 Gp(t\ -t0) f обр (7)

где t0 - температура воздуха перед калориферной группой, °С.

В результате минимизации уравнения (5) ¿?ZN/£ti ->min с учетом соотношений (б) и (7) были получены оптимальные параметры • предлагаемого способа управления процессами тепломассопереноса в очистных блоках при системах разработки с магазинированием руды.

Производственные испытания воздушно-теплового метода профи-'-лактики отбитого жильного кварца проводились при отработке блока жильного кварца с магазинированием руды. Высота блока составляла 20 м, длина - 40 м. Мощность жилы кварца колебалась от 2 до 3 м. Температура пород составляла минус 2 °С. Для продувки руды был установлен вентилятор СВМ-5 с калорифером СФО-40, работающий на нагнетание.

Схема тепловой продувки показана на рис. 3.

Производственные испытания при выпуске руды в зимнее время показали, что продувка блока в течение 3-4 дней обеспечивает нормальный режим выпуска в течение 10-15 дней без зависаний отбитой горной массы. Воздушно-тепловая обработка блоков необходима там, где для гидрообеспыливания применяется чистая вода (без антифризных добавок). При этом

необходимое время продувки составляло двое суток на каждый градус температуры мерзлых пород.

—-40м-— '////////У/У УУ У У У УУУУУУУ УУУУ УУУ/ У / У У У У У у~/

УУУУ/УУ У УУ У УУ У У У У У///////////// У У У У У/У УУ.

5 о см ж щшт '///М =^=РШ18ЭВВз!©бв^айг^Зй^ '/У//УЛ к-НМагазинированная руда др ш "1Р

ШУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ/Ш

Рис.3. Схема воздушно-тепловой обработки очистного блока: 1- вентиляционная дверь; 2- ляда; 3- выпускной люк; 4- вентилятор СВМ-5; 5 - электрокалорифер СФО-40

(4 Ез и

—н 3 2 Л ^ Л

1 -/— [1

0в4 / Овз \ 082 ) Цв1 Щ г-}—

ь ^

Рис. 4. Многосекционная схема проветривания тупиковой выработки большой протяженности: 1- призабойный нагнетательный вентилятор; 2- отсасывающие головной и промежуточный ВМП; 3- компенсирующее устройство.

Одним из отрицательных технологических осложнений при проходке тупиковых горных выработок (штолен) в условиях Крайнего Севера является закупорка вентиляционных трубопроводов на устьях штолен льдом и снегом вследствие активных конденсационных процессов в трубопроводах при движении влажного шахтного воздуха от забоев к устью. В зимний период, как правило, на протяжении 300-400 м вентиляционные трубопроводы на 60-80 % по сечению забиваются инеем (снегом), что требует периодической (2 раза в месяц) остановки горнопроходческих работ, разборки вентиляционных трубопроводов, их очистки и повторной сборки.

Для проветривания данных тупиковых выработок для условий многолетней мерзлоты разработан антиобледенительный секционный способ проветривания с промежуточным подсосом холодного воздуха, который наряду с эффективным выносом газов и пыли обеспечивает резкое снижение конденсационных процессов и отложение льда и снега на стенках вентиляционных трубопроводов.

Принципиальная схема секционной схемы проветривания (из 4 секций) приведена на рис. 4.

При секционной схеме проветривания (рис. 4) каждый промежуточный ВМП работает независимо на свой индивидуальный участок трубопровода. Соединение участков производится через компенсирующее устройство (клапан), которое обеспечивает подсос воздуха промежуточным вентилятором, численно равный утечкам на предыдущем обособленном участке трубопровода.

Ад = 2В-(1-^)^3/0, (8)

где <2а- производительность секционного ВМП, м3/с;

Т1- доставочный коэффициент одного секционного участка;

Дq-кoличecтвo подсасывающего воздуха промежуточными ВМП, м3/с

Для сбалансированного подсоса необходимого количества воздуха,г численного равного утечкам воздуха на предыдущем секционном участке-трубопровода, на промежуточных вентиляторах (на всасывающей-стороне) устанавливаются компенсирующие устройства.

Производственные испытания и внедрение секционной схемы вентиляции в ГГП "Востоккварцсамоцветы" показали, что наряду с повышением эффективности вентиляции по выносу газов в несколько раз снижается интенсивность конденсационных процессов в вентиляционных трубопроводах на устьях штолен и резко снижается образование в них льда и инея.

На рис. 5 показана динамика выпадения росы и инея в трубопроводах по длине при обычной и секционной схемах проветривания выработки. Как видно из графиков при секционной схеме за счет равномерного подсоса холодного воздуха понижение температуры исходящего воздуха до

точки росы и ниже происходит в зоне положительных температур, т.е. на большем расстоянии от устья штолен. Поэтому большая часть влаги в трубопроводах находится в жидкой фазе и легко удаляется из трубопроводов. Трудовые затраты на периодическую очистку трубопроводов от льда снижаются в 3-4 раза.

«100

х

аз

N0

а.

75

со

с? си

зс

150-

о о а.

£ 25

X со

§ О

со

\ \ N 1 1 N 1 К

и \со Г ¡4 ч Зона пс ложита шерату ПЬНЫХ "

1 ' \ р

Г ■ 1 у 1 \ 2 „

зона (-1 IV 1 VI С )1 1 1 1 Роса -ч \ V __

400 800 1200 1600

длина трубопровода, м

Рис. 5. График выделения конденсированной .влаги (росы, инея) по длине трубопровода в зимний период времени: 1 - схема проветривания без подсоса воздуха промежуточными вентиляторами; 2- многосекционная схема

При переводе обводненных рудников на общешахтное (общештольневое) сквозное проветривания одним из серьезных горнотехнических осложнений является обледенение откаточных и водоотливных выработок (штолен) в зимний период. Особенно наледеобразования характерны для сети выработок, пройденной как в зоне многолетней мерзлоты, так и в зоне таликов (Южная Якутия, Забайкалье, Полярный Урал). Использование электронагревательных устройств (ТЭНов) в водосточных канавках не всегда надежно предотвращает обледенение почвы выработок, что создает аварийные ситуации и остановку подземного транспорта. Так, например, на руднике "Перекатный" в наиболее холодные зимние месяцы на скалывании и уборке льда с откаточных путей штольни № 6 задалжи-валось ежесуточно 4-6 горнорабочих. Для предотвращения таких чрезвычайных ситуаций был предложен и внедрен способ предотвращения обледенения воздухоподающих откаточных выработок в зимний период за счет

реверсирования общешахтной вентиляционной струи в выходные дни и использования для периодического обогрева теплоты таликовой зоны месторождений. Принципиальная схема общештольного проветривания и реверсирования вентиляционной струи представлена на рис. 6.

Рис. 6. Принципиальная схема общешахтного проветривания и реверсирования вентиляционной струи на руднике "Перекатный"."

1- главная вентиляционная установка общешахтного проветривания;

2- вспомогательные вентиляторы (типа СВМ) для реверсирования вентиляционной струи.

Сущность способа заключается в следующем: в рабочие дни проветривание осуществляется по обычной схеме, когда свежий воздух по штольням б, 10 поступает в рабочие блоки. Исходящая струя выдается через вентиляционный шурф за счет работы главной вентиляционной установки. При этом в зимний период происходит промораживание штольни № б на длину 800-1000 м от устья. В выходные дни вентиляционная струя реверсируется путем выключения главной вентиляционной установки и включения реверсивных вентилятров 2 на устьях штолен № б, 10, работающих на отсос. При опрокидывании венгиляционой струи направление теплообмен-ных процессов также меняется в обратную сторону. Свежий воздух, проходя через подмерзлотные горизонты нагревается до температуры пород таликовой зоны (+4 °С ), поступает в охлажденные штольни 6 и 10 и снижает прогрессирующее замораживание водоотливных канавок и обледенение почвы. Натурные наблюдения показали, что при реверсировании струи на два выходных дня растапливается 6-8 т льда и предотвращается аварийное наледеобразование в откаточных выработках.

В связи с конверсией и переходом на рыночные отношения в России снизился спрос на пьезооптическое кварцевое сырье, что вызвало необходимость временной консервации ряда подземных разведочно-эксплуатационных объектов в Южной Якутии (месторождение "Перекатное"). Разведочно-эксплуатационные выработки (штольни) расположены в гористой местности, поэтому на вентиляцию рудника значительное влияние оказывает естественная тяга. Одним из характерных геокриологических осложнений при временной (на несколько лет) остановке подземных горных работ является заполнение горных выработок льдом, что делает нерентабельным последующие эксплуатационные работы.

Для предотвращения замораживания системы подземных эксплуатационных выработок в зимний период на месторождении "Перекатное" реализован способ консервации с использованием естественной тяги и теплоты атмосферного воздуха, заключающийся в следующем (см. рис. 6).

На летний период открываются вентиляционные двери основных воздухоподающих и воздуховыдающих выработок (штолен № 10 и № 6, вентиляционного шурфа). Под действием отрицательной естественной тяги (снизу вверх) теплый воздух поступает через штольню № 10, проходит та-ликовую зону месторождения и выдается через штольню № б, используемую для естественного водоотлива. При этом, вследствие теплообменных процессов в водоотливных штольнях № 10 и № 6 происходит накопление тепла окружающим горным массивом. Так,при расходе воздуха 10 м3/с в подземном пространстве за летний период аккумулируется около 100 млн. кДж теплоты.

На зимний период (с октября по май) водоотливные штольни (№ 6 и 10) и все воздухоподающие штольни перекрываются двумя спаренными герметичными теплоизолирующими дверьми, которые полностью предотвращают поступление холодного воздуха в зимний период. Положительный тепловой баланс водоотливных канав обеспечивается за счет аккумулированного в летний период тепла. Применение данного метода консервации месторождения в течение 5 лет показало, что использование естественных запасов тепла таликовой зоны месторождения и тецла наружного воздуха в летний период предотвращает прогрессирующее обледенение всех водоотливных штолен и полное размораживание (заполнение льдом) эксплуатационных горных выработок рудника "Перекатный".

Данный метод консервации требует возведения на всех воздухоподающих горных выработках двойных герметичных утепленных вентиляционных дверей, тщательной теплоизоляции водоотливной канавки на устьях штолен и поддержание активной аэродинамической связи сети горных выработок с поверхностью в летний период за счет естественной тяги.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, разработан комплекс ресурсосберегающих технических и технологических рещений по предотвращению криогенно-технологических осложнений на рудниках Севера.

В результате выполненных исследований дано решение актуальной задачи повышения эффективности и безопасности подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты на основе научно-обоснованного учета негативного влияния температурного фактора на процессы горного производства.

Основные научно-практические результаты выполненных исследований сводятся к следующему:

1. Выделены наиболее характерные криогенно-технологические осложнения, оказывающие негативное влияние на безопасность и эффективность подземных горных работ и обоснован единый механизм их возникновения.

2. Для повышения пожарной безопасности и комплексного гидрообеспыливания шахтного воздуха дано теплофизическое обоснование и апробирована рециркуляционная система водоснабжения с использованием теплоты трения в условиях отрицательных температур.

3. Разработан и внедрен комплекс мероприятий по предотвращению смер-заемости отбитой горной массы на очистных и проходческих работах, базурующихся на использовании антифризных добавок (хлористого натрия) и воздушно-тепловой обработки очистных блоков.

4. Разработана многосекционная системы проветривания тупиковых горных выработок, предотвращающая осаждение льда и инея в вентиляционных трубопроводах на приустьевых участках. Разработана методика расчета секционных систем проветривания.

5. Изучены условия наледеобразования в воздухоподающих водоотливных штольнях нагорных рудников Севера; обоснован и внедрен ресурсосберегающий способ предотвращения обледенения выработок на основе периодического реверсирования вентиляционной струи и использования естественных запасов теплоты подмерзлотных горизонтов месторождений.

6. Впервые обоснован и внедрен ресурсосберегающий антиобледенитель-ный способ консервации обводненных нагорных рудников Севера на базе сезонного аккумулирования и использования тепла атмосферного воздуха.

7. Результаты проведенных исследований вошли в основу четырех отраслевых методических рекомендаций по безопасной технологии ведения подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты.

8. Внедрение разработанного комплекса технических и технологических мероприятий по предотвращению криогенно-технологических осложне-

ний на рудниках Севера на 30-40 % снижает затраты на проведение подземных эксплуатационных работ.

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Прогрессивные методы и средства вентиляции и борьбы с пылью при проведении подземных разведочно-эксплуатационных выработок в условиях многолетней мерзлоты (Методические рекомендации). //Чита, ЗабНИИ, 1995. - 23 с. (Соавторы: Воронов Е.Т., Крюков Е.В., Сафронов В.И.).

2. Методические рекомендации по безопасной технологии отбойки камне-самоцветного сырья с использованием невзр:.ывных методов разрушениям/Чита, ЗабНИИ, 1995. - 10 с. (Соавторы: Воронов Е.Т., Яшкин А.З.).

3. Горно-технические проблемы разработки Удоканского месторождениям/Горный журнал,№9,10,1996. - с. 15-17 (Соавтор: Воронов Е.Т.).

4. Влияние температурного фактора на безопасность и эффективность ведения подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты.// Тезисы докладов Всероссийской студенческой конференции "Проблемы безопасности в природных и технических системах". Иркутск, 1996. Часть 1. -с.27-29-

5. К вопросу о консервации Перекатненского месторождения пьезокварца в зоне многолетней мерзлоты.// Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции "Проблемыосвоения природных ресурсов Южной Якутии". Нерюнгри, 1996,с.26.-27 (Соавтор: Трушковский А.И.).

6. Опыт безопасной отбойки камнесамоцветного сырья в ГГГП "Востоккварцсамоцветы". //Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции "Проблемы освоения природных ресурсов Южной Якутии", Нерюнгри, 1996, с. 28-30 (Соавторы: Яшкин А.З. .Замятин В.Е.).

7. Влияние температурного фактора на физические и технологические процессы горноразведочного производства в криолитозоне.// Тезисы докладов Первого международного научного симпозиума "Молодежь и проблемы геологии", Томск, 1997, - с. 176.

8. Использование тепла атмосферного воздуха для временной консервации подземных разведочно-эксплуатационных выработок в сложных мерз-лотно-геологических условиях.// Тезисы докладов Первого международного научного симпозиума "Молодежь и проблемы геологии", Томск, 1997.-е. 177 .

9. Крепление разведочно-эксплуатационных выработок в условиях многолетней мерзлоты на базе использования трубчатых анкеров взрывного закрепления.//(Методические рекомендации). Чита, ЗабНИИ, 1997. - 16 с. (Соавторы: Воронов Е.Т., Яшкин А.З.).

10. Антиобледенительные системы проветривания горных выработок в условиях многолетней мерзлоты со сбалансированным подсосом воздуха. (Методические рекомендации). //Чита, ЗабНИИ, 1997, -45 с. (Соавтор: Воронов Е.Т.).

11. Влияние наледеобразующих процессов на горно-технические системы при подземной разработке месторождений в условиях многолетней мерзлоты и технологические решения по их защите. //Сборник научных трудов НФ ЯГУ "Физико-технические проблемы освоения Южно-Якутского региона". Нерюнгри, 1996. - с. 47-55. (Соавторы: Замятин В.Е., Харинов А.А.).

12. Трубчатый анкер взрывного закрепления для многолетнемерзлых пород. //Чита, ЦНТИ, инф. листок № 28-97,1997. -4 с. (Соавтор: Яшкин А.З.)

13. Методические рекомендации по предотвращению криогенно-технологических осложнений при проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях Севера. У/Москва, Министерство природных ресурсов, 1998, - 52 с. (Соавторы: Овчинников Э.В., Воронов Е.Т., Яшкин А.З.).

14. Ресурсосберегающая технология временной консервации рудников Севера. //Материалы Первой научно-технической конференции Горного института. Чита, ЧитГТУ, 1998. - с. 98-99.

15. Криогенно-технологнческие осложнения при подземной разработке месторождений. //Материалы Первой научно-технической конференции Горного института. Чита, 1998. - с. 94-95. (Соавтор: Воронов Е.Т.).

16. Управление тепловым режимом очистных блоков при системах разработки с магазинированием руды в условиях отрицательных температур пород. // Тезисы докладов на VIII сессии Международного бюро по горной теплофизике. Санкт-Петербург, СПГТИ, 1998. - с. 94-96 (Соавторы: Гендлер С.Г., Воронов Е.Т.).

17. Криогенно-технологические осложнения на рудниках Севера.// Сборник докладов на Международном симпозиуме "Геокриологические проблемы строительства в восточных районах России и Северного Китая". Якутск, 1998. - с. 112-120. Соавторы: Воронов Е.Т., Гендлер С.Г. (На английском языке)

Подписано в печать 25.09.98 г. Формат 60x90/16 Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ №55

Типография Читинского государственного технического университета Чита, Алекзаводская, 30

ВВЕДЕНИЕ, Б СтР"

1. АНАЛИЗ И ОБбЩЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОПЫТ/1 РАЗРАБОТКИ МЕСТО-РОВДНИЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. в

IЛ. Специфические особенности ведения подземных горных работ в криолитозоне.

1.2.Основная цель, задачи и методика исследований. 1.

1.3.Краткая мерзлотно-геологическая и горнотехническая характеристика объектов исследований. 2х

1.3.1. Рудник " Перекатный ГГП", "Востоккварцсамоцве-ты".

1.3.2. Рудник "ДодоТГПП "Северокварцсамоцвет.ы"

1.3.3. рудник "Желанный"ГГПП "Северокварсамоцветы"

1.3.4. Малханское месторождение цветного турмалина

А.О. "Турмалхан").;. ^.

2. РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА РУДНИКАХ СЕВЕРА.

2.1.Циркуляция воды - как средство против перемерзания трубопроводов.

2.2. Тепло изоляция трубопроводов.

2.3.Подогрев воды и трубопроводов.

2.4.Производственные исследования и внедрение рециркуляционного водоснабжения верхних горизонтов (штолен ^

•?-3 на руднике "Перекатный 2.5.Исследование допустимо^© времени остановки рециркуляционных водопроводов в условиях отрицательных температур.

2.6 .Методика теплового расчета водопровода для рудников Севера

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ШЕРЗАЕМОСТЙ ГОРНОЙ МАССЫ ПРИ ВЕДЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ.

3.1.Выбор оптимальных концентраций рассолов (хлористого натрия) для обеспыливающего увлажнения горной массы в криолитозоне.

3.2.Исследование возможности воздушно-тепловой обработки очистных блоков с мага зинированием руды для предотвращения емерзаемости отбитой горной массы в процессе выпуска.

4. ИЗЫСКАНИЕ СПОСОБОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБВДЕНЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОН НЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТУПИКОВЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБО

ТОК (ШТОЛЕН ).

4Л.Исследование конденсационных процессов в вентиляционных трубопроводах.

4.2.Разработка антиобледенительной системы проветривания.

4.3.Методика расчета секционных (антиобледенительных) схем проветривания.

5. ИЗЫСКАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА СТАДИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ jQg

5.1.Использование тепл©аккумулирующих выработок для регулирования теплового режима рудников Ю

5.2.Исследование условий обледенения откаточных штолен в зимний период на руднике "Перекатный" и раз^аёотка— мероприятий по их защите.

5.3*Теплофизическое обоснование-и внедрение антиобледени-тельного метода временной консервации нагорных рудни-. ков Севера.

5»4ф Теп.лоаккумулирующая анкерная крепь взрывного закрепления. хз?

Актуальность темы. Дальнейшее наращивание минерально-сырьевого потенциала России возможно, главным образом за счет разведки и вовлечения в эксплуатацию месторождений в северо-восточных регионах, характерной особенностью которых является повсеместное распространение многолетней мерзлоты. Поэтому одной из особенностей ведения подземных горных работ на ближайшее десятилетие и обозримое будущее является усложнение мерзлотно-геологических условий их проведения. Современный анализ минерально-сырьевой базы России показывает, что в северовосточных районах России сосредоточена подавляющая часть разведанных и прогнозных запасов таких важнейших полезных ископаемых, как золота, алмазов, олова, вольфрама, меди, сурьмы, ртути, никеля, пъезооптического сырья и других элементов. Однако разведка и горнопромышленное освоение этих месторождений связано с проблемой эффективности и безопасности ведения подземных горных работ, на которые огромное влияние оказывает многолетняя мерзлота и суровые природно-климатические условия.

Отечественный и зарубежный опыт промышленного освоения Севера позволяет утверждать, что как основные, так и вспомогательные технологические процессы, обеспечивающие возможность, безопасность и экономическую эффективность подземных горных работ в криолитозоне, в значительной мере связаны с тепловыми процессами и необходимостью научно-обоснованного учета температурного фактора на всех стадиях горного производства.

Отрицательные и знакопеременные температуры горных пород и шахтного воздуха порождают целый комплекс криогенно-технологических осложнений: изменение (упрочнение) физико-механических свойств мерзлых пород; смерзаемость отбитой горной массы; снижение надежности работы водопроводов и средств гидрообеспыливания; обледенение откаточных путей; растепление и снижение устойчивости горных выработок; переохлаждение горнорабочих при активной вентиляции; повышение производственного травматизма и т.д.

Усложнение условий ведения подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты на 30-40 % повышает трудоемкость процессов горного производства.

В связи с конверсией и временным прекращением добычи стратегического сырья (пьезокварца) важное значение приобретает разработка ресурсосберегающих способов консервации рудников в сложных геокриологических условиях, исключающих заполнение рабочего подземного пространства льдом.

В связи с этим, исследования по предотвращению криогенно-технологических осложнений, обусловленных переходом воды из одного агрегатного состояния в другое в подземных выработках, являются весьма актуальными, так как открывают возможности многостороннего совершенствования технологии и интенсификации добычных работ и повышения устойчивости работы рудников Севера при различных чрезвычайных ситуациях криогенного характера.

Идея работы состоит в разработке энергосберегающих способов борьбы с крио-генно-технологическими осложнениями на подземных горных работах, основанных на использовании природных источников энергии (тепла атмосферного воздуха и под-мерзлотных зон месторождений).

Цель работы - дать теплофизическое обоснование технических, технологических и проектных решений, обеспечивающих повышение эффективности и безопасности подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты с учетом температурного фактора.

На разрешение были поставлены следующие основные задачи: 1. Проанализировать негативное влияние температурного фактора и выделить наиболее характерные криогенно-технологические осложнения в горнотехнических системах рудников Севера.

2. Провести оценку надежности различных систем технического и противопожарного водоснабжения рудников Севера и разработать мероприятия по повышению устойчивости их работы в условиях отрицательных температур.

3. Исследовать смерзаемость отбитой горной массы при различных процессах горного производства и разработать мероприятия по ее предотвращению.

4. Изучить причины образования снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах и разработать антиобледенительные системы проветривания тупиковых горных выработок.

5. Изучить условия развития процессов наледеобразования в откаточных и воздухопо-дающих штольнях нагорных рудников Севера и разработать технологические решения по защите их от обмерзания.

6. Обосновать возможность и эффективность энергосберегающего антиобледенитель-ного способа временной консервации нагорных рудников Севера на базе сезонного аккумулирования и использования тепла атмосферного воздуха.

7. Разработать рекомендации по выбору рационального крепления горных выработок в криолитозоне с учетом их теплоизолирующих и теплоаккумулирующих свойств.

Методы исследований. Для решения поставленных задач был использован комплекс методов исследований, включающий аналитические исследования, лабораторные и производственные испытания, теоретическое обобщение и математическую обработку экспериментальных данных. Оценка эффективности результатов работ проводилась путем практического внедрения разработок, осуществленных при участии автора в 1991-1997 гг. в ходе выполнения договорных научно-исследовательских работ на рудниках "Востоккварцсамоцветы" и "Северкварцсамоцветы".

Научные положения, выносимые на защиту:

• надежность и экономичность рециркуляционных систем водоснабжения горных выработок может быть повышена за счет использования теплоты трения при рециркуляции и теплофизического обоснования режимов работы системы водоснабжения (времени остановки насоса);

• смерзаемость отбитой горной массы в очистных и проходческих забоях предотвращается путем использования для гидрообеспыливания растворов хлористого натрия с концентрацией в зависимости от температуры мерзлых пород и . воздушно-тепловой обработки очистных блоков с магазинированием руды;

• образование снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах в условиях Севера можно избежать путем сбалансированного подсоса холодного воздуха по всей длине выработки, снижающего интенсивность конденсационных процессов в трубопроводах на устьях выработок (штолен);

• прогрессирующее обледенение откаточных воздухоподающих и водоотливных штолен нагорных рудников Севера на стадии эксплуатации можно предотвратить путем периодического реверсирования общешахтной вентиляционной струи в зимний период, а на стадии консервации - путем аккумулирования тепла атмосферного воздуха в летний период и надежной изоляции вентиляционной сети от дневной поверхности в зимний период.

Достоверность научных положений подтверждена достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных исследований и результатами внедрения безопасной технологии ведения подземных горных работ на месторождениях пьезокварца.

Научная новизна работ заключается в следующем:

• выполнена оценка влияния всего комплекса криогенно-технологических осложнений » на производственные процессы рудников Севера;

• дано теплофизическое обоснование повышения надежности и экономичности рециркуляционных систем водоснабжения рудников на базе использования теплоты трения;

• установлена рациональная область использования различных методов предотвращения смерзаемости горной массы, основанных на использовании незамерзающих растворов хлористого натрия и тепловой обработки (продувки) очистных блоков;

• теоретически обоснована многосекционная система проветривания тупиковых выработок большой протяженности с промежуточным подсосом воздуха, обеспечивающая снижение конденсационных процессов и отложений льда (инея) в вентиляционных трубопроводах;

• обоснована и экспериментально подтверждена возможность и эффективность использования тепла атмосферного воздуха и таликовой зоны месторождений для предотвращения обледенения подземного пространства на стадии временной консервации рудников Севера.

Личный вклад автора заключается:

• в проведении экспериментальных исследований и внедрении мероприятий по предотвращению технологических осложнений на рудниках ГГП "Востоккварсамоцветы" и "Северкварцсамоцветы";

• в разработке методов инженерных расчетов рециркуляционных систем водоснабжения и систем проветривания горных выработок в северном исполнении;

• в идее и обосновании принципа антиобледенительного способа временной консервации нагорных рудников Севера;

• в проведении и обобщении результатов натурных исследований теплового и вентиляционного режимов нагорных рудников.

Практическое значение работы состоит в том, что:

• обоснованы и рекомендованы рециркуляционные системы водоснабжения горных выработок в криолитозоне, позволяющие внедрить комплекс средств гидрообеспыливания и повысить пожарную безопасность рудников;

• предложен и апробирован воздушно-тепловой метод предотвращения смерзаемости руды в очистных блоках с магазинированием руды;

• разработана и апробирована многосекционная схема проветривания тупиковых выработок большой протяженности, предотвращающая образование снего-ледяных пробок в вентиляционных трубопроводах;

• для конкретных мерзлотно-геологических условий месторождений пьезокварца ("Перекатное", "Додо") и Малханского месторождения турмалина обоснованы и внедрены конкретные рекомендации по борьбе с обледенением выработок и управлению тепловым режимом подземных объектов на стадии эксплуатации и временной консервации.

Реализация работы. Результаты исследований (рециркуляционная система водоснабжения верхних горизонтов; рекомендации по предотвращению смерзаемости горной массы и обледенения откаточных выработок и вентиляционных трубопроводов; антиобледенительный способ консервации горных выработок) внедрен'на подземных разведочно-эксплуатационных объектах ГГП "Востоккварцсамоцветы" и АО "Турмалхан".

Результаты диссертационной работы использованы при разработке комплекса отраслевых руководств и методических рекомендаций по безопасной технологии подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях многолетней мерзлоты ("Методические рекомендации по безопасной технологии отбойки камнесамоцветного сырья с использованием невзрывных методов разрушения", Чита, ЗабНИИ, 1995; "Крепление подземных разведочно-эксплуатационных выработок в условиях многолетней мерзлоты на базе использования трубчатых анкеров взрывного закрепления", Чита, ЗабНИИ, 1997; "Практическое руководство по расчету и реализации антиобле-денительных систем проветривания тупиковых выработок в условиях многолетней мерзлоты, Чита, ЗабНИИ, 1995; "Методические рекомендации по предотвращению криогенно-технологических осложнений при проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях Севера, Москва, 1998"). 7

Работа выполнена на кафедре безопасности жизнедеятельности Читинского государственного технического университета при тесном сотрудничестве с лабораторией охраны труда Забайкальского научно-исследовательского института, с которой проводились совместные исследования.

Автор выражает глубокую признательность за помощь и содействие в выполнении настоящей работы профессору кафедры экологии, аэрологии и охраны труда Санкт-Петербургского горного института, доктору технических наук С.Г. Гендлеру и доценту кафедры разработки месторождений полезных ископаемых Читинского государственного технического университета А.З. Яшкину.

ВЫВОДЫ I. Прогрессирующее обледенение возцухоподающих и водоотливных ; штолен нагорных рудников Севера на стадии эксплуатации можно предотвратить путем периодического реверсирования общешахтной вентиляционной струи в зимний период, а на стадии консервации - путем аккумулирования тепла атмосферного воздуха в летний период и надежной изоляции вентиляционной сети от дневной поверхности в зимний период;

2. Наиболее рациональной несущей крепью в условиях многолетней мерзлоты является анкерная трубчатая крепь взрывного закрепления; обладающая повышенными теплоаккумулирующими свойствами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, 1азработан комплекс ресурсосберегающих технических и технологических •ещений по предотвращению криогенно-технологических осложнений на >удниках Севера.

В результате выполненных исследований дано решение актуальной адачи повышения эффективности и безопасности подземных горных ра-¡от в условиях многолетней мерзлоты на основе научно-обоснованного чета негативного влияния температурного фактора на процессы горного [роизводства.

Основные научно-практические результаты выполненных исследова-[ий сводятся к следующему: Выделены наиболее характерные криогенно-технологические осложнения, оказывающие негативное влияние на безопасность и эффективность подземных горных работ и обоснован единый механизм их возникновения.

Для повышения пожарной безопасности и комплексного гидрообеспыливания шахтного воздуха дано теплофизическое обоснование и апробирована рециркуляционная система водоснабжения с использованием теплоты трения в условиях отрицательных температур. I. Разработан и внедрен комплекс мероприятий по предотвращению смер-заемости отбитой горной массы на очистных и проходческих работах, базурующихся на использовании антифризных добавок (хлористого натрия) и воздушно-тепловой обработки очистных блоков, к Разработана многосекционная системы проветривания тупиковых горных выработок, предотвращающая осаждение льда и инея в вентиляционных трубопроводах на приустьевых участках. Разработана методика расчета секционных систем проветривания. >. Изучены условия наледеобразования в воздухоподающих водоотливных штольнях нагорных рудников Севера,- обоснован и внедрен ресурсосберегающий способ предотвращения обледенения выработок на основе периодического реверсирования вентиляционной струи и использования естественных запасов теплоты подмерзлотных горизонтов месторождений. Впервые обоснован и внедрен ресурсосберегающий антиобледенитель-ный способ консервации обводненных нагорных рудников Севера на базе сезонного аккумулирования и использования тепла атмосферного воздуха.

1. Результаты проведенных исследований вошли в основу четырех отраслевых методических рекомендаций по безопасной технологии ведения подземных горных работ в условиях многолетней мерзлоты. I. Внедрение разработанного комплекса технических и технологических мероприятий по предотвращению криогенно-технологических осложне

1. Бакакин В. П. Основы ведения горных работ в условиях вечной ерзлоты. Металлургиздат, 1958, 220 о.2. дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Се-ера. М.: Недра, 1968, 256 с,

2. Дядькин Ю.Д., Зильберборд А.Ф., Чабан П.Д. Тепловой режим рудых, угольных и россыпных шахт Севера. М.: Наука, 1968. 171 с.

3. Дядькин Ю.Д. Научные основы регулирования теплового режима ахт и рудников области вечной мерзлоты. Автореф. докт. диссертации, 965. 47 с.

4. Дядькин Ю.Д. Тепловой режим в шахтах и рудниках района вечной ерзлоты. "Безопасность труда в промышленности", 1966, N 3. С.29-34.

5. Дядькин Ю.Д. Метод теплового расчета подземных выработок в олще многолетнемерзлых горных пород. В сб.: Тепловые процессы в мерз-ых горных породах. М. .* Наука, 1964. С. 76-81.

6. Дядькин Ю.Д., Шувалов Ю.В., Гендлер С.Г. Тепловые процессы в • орных выработках. Л., 1978. 104 с.

7. Скуба В.Н. Подземные разработки угольных месторождений в усло-иях многолетней мерзлоты. М.: Недра, 1976. 96 с.

8. Скуба В.Н., Шувалов Ю.В., Чабан П.Д. Эффективность иопользова-ия природных ресурсов тепла и холода при регулировании теплового ре-,има шахт и рудников Севера. Физико-технические процессы горного производства. Л., 1982, вып.11. С. 18-25.

9. Скуба В.Н. Совершенствование разработки угольных месторооде-:ий области многолетней мерзлоты. Якутск, Якутское книжное изд-во. 974. 320 с.

10. Куренчанин В. К. Разработка угольных месторождений Северо-Вос-. •ока СССР.- М.: Наука, 1971. 253 с.

11. Куренчанин В.К. Борьба с пылью на горных предприятиях Якутии.

12. Новосибирск: Наука,'' 1974. 33 с.

13. Куренчанин В.К. Вентиляция и борьба с пылью в условиях отрицательных температур // Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископаемых. М.: Наука, 1963.

14. Зильберборд А.Ф. Влияние природных факторов на условия подъемной разработки полезных ископаемых в области вечной мерзлоты. В )б.: Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископае-1ых. М.: Наука, 1965. С. 184-194.

15. Зильберборд А.Ф. Тепловой режим и устойчивость подземных вы->аботок в области распространения многолетнемерзлых горных пород. Авгореф. канд. диссертации., i960. 26 с.

16. Зшшберборд А.Ф. Тепловой режим шахт в области раопроотране-шя многолетнемерзлых пород« М. , 1963, - 95 о,

17. Чемееов E.H., Муксунов Н.Х., Довиденко Г.П. Образование и подавление пыли ка шахтах Северо-Востока СССР. Новосибирск: Наука, 1977, - 120 о.

18. ЧемезоЕ E.H., Исаков Р.И. Борьба с пылью при эксплуатации аенточных конвейеров в условиях отрицательных, температур в шахтах {райнего Севера опрокидыванием вентиляционной струи // Записки ЛГИ.1., 1968. Вып. 1. С. 18-20.

19. Чемезов E.H., Шиков-В.В., Васильев П.Н., Качалов B.C. Микроклимат шахт Крайнего Севера // Безопасность труда в промышленности. L979.

20. Чемезов E.H. Основные направления обеспыливания шахт и рудников Севера. Якутск. Изд-во Ш СО АН СССР. 1984, - 164 о,

21. Петров И.П. Перспективы применения современных способов борьбы с пылью на шахтах Крайнего Севера // Колыма, N 4, 1977,

22. Петров И,П. Опыт применения локального подогрева воздуха на пахте "Джебарики-Хая" объединения "Якутуголь" // Колыма, N 10, 1976,

23. Кудряшов В,В,, Воронина Л.Д. Некоторые вопросы практического зспользования гидрообеспыливания в условиях отрицательных температур,- В кн, i Физике-технические горные проблемы. Ежегодный сборник. М., 1972, С, 48-64,

24. Кудряшов В, В, Научные основы гидрообеспьшивания шахт Севера,- М.: Наука, 1984. 264 с,

25. Кудряшов В,В, Гидрообеспыливание горных выработок при отрицательных температурах. М.: Наука, 1976, 160 с.

26. Кудряшов В,В, Основные закономерности обеспыливающего увлажнения и их практическое применение // Физико-технические горные проб-яемы. М.i Наука, 1971, С. 158-170,

27. Кудряшов В, В., Воронина Л. Д,, Воронов Е.Т, Методические рекомендации по комплексному гидрообеспыливанию воздуха при проведении горноразведочных выработок в условиях отрицательных температур, Чита, 1970, 42 с,

28. Потемкин С,В. Работа института ВНЙИ-1 за 15 лет, "Труды ВНИИ-1", т.XXII1, Магадан, 1964. С. 5-27.

29. Воронов Е.Т. Борьба с пылью при разведке месторождений в условиях вечной мерзлоты. М.: Недра, 1977. С, 92.

30. Вороное Е.Т., Гусев В.Н., Дьячков A.B. Технологические осложсения при проходке подземных горноравведочных выработок в условиях крайнего Севера и высокогорья. М., ОНТИ ВИЗМСа, экспресс-информация. -i 11= 1986, С. 17-24.

31. Воронов Е.Т., Ефремов В.Н., Найдешкин А.Н. Совершенствование роветривания горноравведочных выработок в условиях многолетней мерз-юты. Чита, ЗабНИМ, 1983. 72 о.

32. Афанасьев В.П., Ким Н.Д.< Немилостивый В,Д. К вопросу гидроо-)еспыливания при проведении выработок в условиях отрицательных темпе->атур на рудниках Северо-Востока. Колыма, 1976, N 10. С,34-37.

33. Афанасьев В.П. Временная инструкция по комплексному обеспыливанию россыпных шахт и рудников Северо-Востока. Магадан, ВНИИ-1, 1972. 50 с.

34. Методика определения безопасной влажности смерзающихся дио-юроных материалов и рекомендации по предотвращению их смерзания. 1куток, 1979. 37 о.

35. Шувалов Ю=В. Регулирование теплового режима шахт и рудников Севера, Л.; Изд-во Ленинградского университета, 1988. 196 с,

36. Шувалов Ю,В. 3 Гендлер С,Г,, Смирнов Ю.Н., Бобровников-В.Н. Зпыт регулирования теплового режима рудников Севера, М,, 1987= 48 с,

37. Изаксон В.Ю., Петров Е.Е. Численные методы прогнозирования и регулирования теплового режима горных пород области многолетней мерзлоты. Якуток, 1986. 96 с,

38. Кудряшов Б.Б., Яковлев A.M. Бурение скважин в мерзлых породах. М., 1983= -.286 с.

39. Бобровников В.Н. Обоснование параметров системы охлаждения воздуха рудников Норильска о использованием атмосферного холода. Авторе®, канд. диссертации, Л.', 1990. 24 с,

40. Чабан П.Д, Влияние теплового режима на устойчивость подземных выработок в шактак и рудниках Северо-Востока СССР. В сб. "Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископаемых. М.: Наука., 1965. С.45-55.

41. Шерстов В.А., Скуба В.Н, Повышение устойчивости выработок юосыпных шахт Севера. Новосибирск: Наука, 1980. 75 о.

42. Шерстов В.А., Авксентьев И, И., Скуба В. Н., Кнржнер Ф,М, Условия эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых Крайнего Зевера. Новосибирск, 1982, - 144 с.

43. Шерстов,. В. А., Кивелева Н.М., Муксунов Н.Х. К оптимизации дли-ш теплоаккумулирующих выработок россыпных шахт Севера. Колыма. 1987, N 1. С,£3-26.

44. Павлов И.А., Гендлер С.Г., Смирнова Н.П. Теплообмен в техно-югических процессах при разработке месторождений полезных ископаемых. 1.1 ЛГИ, 1989, 94 о.

45. Едьчанинов Е.А. Способы регулирования теплового режима горных выработок. Сборник научных трудов. Л,: Изд.' ЛГИ, 1985, С, 72-75.

46. Гендлер С,Г, Оценка условий наледеобразования б транспортных тоннелях, Межвузовский сборник научных трудов. Л.: Изд. ЛГИ, '1988. j, 80-85,

47. Гендлер С,Г, Тепловой режим подземных сооружений. Л,: Изд. ЯГИ, 1987,

48. Лыков Тепломассообмен, М,: Энергия, 1972. 252 с,

49. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Высш. школа, 1980, 469 с.

50. Беляев Н.М,, Рядно А, А, Методы теории теплопроводности, М.: Высш. школа, ч,2} 1982, 304 о,

51. Дмитриев А.П,, Гончаров С,А, Термодинамические процессы.в горных породах, М.: Недра, 1983, 384с,

52. Андрияшев М.М. Гидравлические и тепловые расчеты водопроводных линий и сетей, Издат, МКХ РСФСР^ 1959. 213 с.

53. Зенгер H.H. Особенности устройства водопроводов в условиях вечной мерзлоты. М,: Стройкздатs 1964, 184 с.

54. Лютов A.B. Устройство, защишрощее трубопроводы водопроводной сети от замерзания. Автор, овид, N 201862, Бюллетень изобр, N 18, 1967

55. Рекомендации по проектированию сашитарно-технических сетей в районах распространения вечномерзлых грунтов. Труды института "Красноярский промстройниипроект". Красноярск, 1970. 76 с.

56. Рекомендации по автоматической защите водопроводов от замереания, Труды института "Красноярский промотройниипроект", Красноярск, 1969. 44 С.

57. Тепловая изоляция. Справочник, Стройиздат, 1973. 256 о.

58. Пособие по теплотехническим расчетам оанитарно-технических оетей, прокладываемых в вечномерзлых грунтах. М. : Стройиздат, 1971. -188 с.

59. Щербань А.Н., Кремнев O.A., Журавленко В.Я. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектирование установок для охлаждения рудничного воздуха. М. : Недра, 1977. 500 с.

60. Щербань А.Н., Кремнев O.A. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт. Киев, йзд-во АН УССР, 1960-1961. 356 о.

61. Куренчанин В.К., Чемезов E.H. Использование подземных вод для нужд горных предприятий. // Безопасность труда в промышленности. 1973. N 12. С. 41-42.

62. Козлюк А. И., Гринь Г. В., Кузь H.A. Определение оптимальной толщины теплоизоляции противопожарного трубопровода в выработках с отрицательной температурой. Колыма, N 5, 1974. С. 28-32.

63. Козлюк А.И. Водоснабжение угольных шахт для борьбы о пожарами и пылью. М.: Недра, 1979. 287 с.

64. Козлюк А.И., Гринь Г.В., Зимина А.Ф. Исследование охлаждения воды в трубопроводах в условиях отрицательных температур шахтного воздуха. Горноспасательное дело, 1973, N 7. С.11-15.

65. Красовицкий Б. А. Тепловой и гидравлический режим трубопровода, транспортирующего замерзающую жидкость. ' • Инж. физ. журнал, 1978. Т.75. N 1. С.125-132.

66. Куташеладзе С. С. Основы теории теплообмена. Новосибирск: Наука, 1970. 660 с.

67. Гилпик Р. Образование льда в трубопроводах при переходном и турбулентном режимах течения жидкости. Труды Американского общества инженеров-механиков. Теплопередача, 1981. Т. 103, N 2. С.213-220.

68. Жидких В.М., Попов Ю. А. Ледовый режим трубопроводов. Л.: Энергия, 1979. 132 с.

69. Яшкин А.З.5 Подопригора В.Е., Зубарев А.М. Выбор и расчет крепей для горизонтальных подземных горно-разведочных выработок. Методические рекомендации, Чита, 1987. 68 с.

70. Яшкин A.B., Леликов В.Н. Методические рекомендации по креплению набрызгбетоном горизонтальных выработок в зоне многолетнемерзлых пород. Чита, ЗабНИИ, 1984. 42 с.

71. Методика определения размеров ореолов протаивания вокруг горных Еыработок шахт Северо-Востока СССР при положительном тепловом режиме. Якутск, ИГД Севера, 1982. 26 с.

72. Куренчанин В.К., Муксунов Н.Х. Аналитический расчет подогрева шахтного воздуха с использованием тепла породного массива. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск: Наука, 1974. С, 196-131,

73. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом, М.: Недра, 1977. 223 с,

74. Гендлер С.Г. Управление тепловым режимом железнодорожных тоннелей, расположенных в районах с суровым климатом. В об, "Наука в СПГГИ", вып. 1, С.-Петербург, 1997, С. 227-233.

75. Гендлер с,Г, Тепловой режим подземных сооружений / Ленинградский горный ин-т, Л., 1987, 101 с.

76. Гендлер О,Г. Принципы создания теплового режима // Метрост-рой, 1989, N 5, С.19-20.

77. Гендлер С,Г, Управление тепловым режимом тоннелей в суровых климатических условиях // Транспортное строительство. 1991, N 11, С.11-13.

78. Воронов Е,I» , Воронов ВО Е. . Яшкин А,3» Методические рекомендации по предотвращению криогенно- технологических осложнений пои проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях Севера,

79. Москва, Министерство природных ресурсов,1998, 52 с.

80. Яшкин А.З., Воронов Д.Е. Трубчатый анкер взрывного закрепления для многолетнемерзлых пород. // Чита,ЦНТИ,инф.листок № 28-97 4 с.

81. ИЗ. Свойства влажного воздуха при давлениях 500-1000 мм. рт.ст. Таблицы и диаграммы. М.,Госгортехиздат, 1963. 132 с.

82. Щиголев Ь.М. Математическая обработка наблюдений. Физ-матгиз, 1962 г.

83. Турутин Б.§., Лютоз A.B., Федорук О.В. Криогенные процес сы и их влияние на работу систем водоснабжения. В об. " Актуальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения", 1995, Вып.1, с.70.

84. Методика определения безопасной влажности смерзающихся дисперсных материалов и рекомендации по предотвращению смер-заемости. Якутск, 1979. 37 с.

85. Милетич A.í. Утечки воздуха и их расчет при проветривании ыахт. М., Недра, 1968, 175 с.

86. Дядькин Ю.Д. Методика расчета шахт и рудников в сложных условиях ФТЛРПИ, i 5, 1973, с.93-100.

87. Михеев II.М. Основы теплопередачи. М.,Энергия, 1973, 326 с.

88. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнение математическойфизики М., Наука, 1977.-736 с.

89. Галкин A.Q., Хохолов Ю.А. Тепло аккумулируздие выработки.- Новосибирск ВО " Наука", 1992.-133 с.

90. Экономический эффект за счет антиобледенительной сезонной консервам ж добычного блока составляет около 80 мяв руд в ценах 1996г.1. МИНИСТЕРСТВО

91. ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

92. Директору • ЗабНИИ Кашпору А. А.123812, ГСП, г.Москва, Большая Грузинская ул., 4/604.0г^§4"?43321-34/215г 0 согласовании отраслевых ме-п тодических рекомендаций

93. Управление рассмотрело и согласовывает "Методические рекомендации по предотвращению криогенного-технологических осложнений при проведении подземных разведочно-эксплуатационных работ в условиях Севера"

94. Рекомендуем издать вышеупомянутые рекомендации и направить их в заинтересованные организации для практического использования.

95. Начальник Управления произ < ■технического развития1. НЦШизуб