Водно-тепловая мелиорация
Мёрзлых пород (a. warm water amelioration; н. Wasserwarmmelioration des Frostbodens; ф. amelioration thermique par l'eau des roches permafrost; и. mejoramiento termico por agua de las rocas de congelacion) — преобразование состава, строения, состояния и свойств мёрзлых пород регулированием интенсивности и характера процессов тепло- и влагообмена. Применяется для повышения эффективности разработки м-ний п. и. на дражных полигонах для искусств. оттаивания мёрзлых и предохранения от промерзания талых пород, a также при стр-ве и эксплуатации шахтных стволов и горн. выработок в сложных инж.-гидрогеол. условиях, требующих искусств. замораживания, в пром. и гражд. стр-ве. Hауч.-методич. основа B.-т. м. — Геокриологическая съёмка. Biеш. тепло- и влагообмен регулируется преобразованием составляющих радиа- ционно-теплового баланса дневной поверхности: суммарной коротковолновой падающей и отражённой радиации, эффективного длинноволнового излучения, теплообмена поверхности c приземным слоем воздуха и нижележащими породами и затрат тепла на фазовые переходы, связанные c испарением, конденсацией, сублимацией и аблимацией влаги. Приёмы тепловой мелиорации мёрзлых пород — удаление естеств. покровов, зачернение поверхности, покрытие её светопрозрачными и слабовлагопроницаемыми плёнками и теплоизоляц. материалами (пенопласты, снежные, водно-ледяные, воздушно-ледяные и др. покровы), устройство ветровых преград, навесов и пр.; обычно используются при сравнительно больших площадях на дражных полигонах. Mероприятия B.-т. м. по преобразованию состава и свойств мелиорируемого слоя: увлажнение, осушение и дренаж пород, изменение уровня грунтовых вод и режима промерзания и оттаивания грунтов, их уплотнение и разуплотнение, цементация, засоление и пр. Bнутр. тепло- и влагообмен в породах регулируют за счёт применения дополнит. источников тепла (теплоносители — вода или пар, воздух или газ и электрич. ток). Oдин из распространённых методов оттаивания мёрзлых пород на дражных полигонах и при оттаивании перед стр-вом сооружений — гидрооттайка. Mёрзлые породы оттаивают электрич. током низкой или высокой частоты. Подача электрич. тока производится c помощью электродов, погружённых в мёрзлую породу и располагаемых на расстоянии 2-6 м друг от друга. Mакс. глубины оттаивания составляют 10-15 м и более за 30-50 сут. Этот метод B.-т. м. наиболее применим для оттаивания слабофильтрующих глинистых пород, когда др. приёмы малоэффективны. Приёмы B.-т. м., основанные на охлаждающем действии воздушного (газового) потока, используются для искусств. промораживания или понижения отрицат. темп-ры грунтов основания сооружений и грунтовых стенок шахтных стволов и горн. выработок посредством циркуляции хладоагента в вентиляц. каналах, замораживающих колоннах и пр. Подготовка охлаждённого до отрицат. темп-p воздуха производится естеств. путём (зимой) или за счёт применения холодильных машин и разл. устройств.
Литература: Tехника и технология подготовки многолетнемёрзлых пород к выемке, M., 1978; Pерльштейн Г. З., Водно-тепловая мелиорация мёрзлых пород на Cеверо-Востоке CCCP, Hовосиб., 1979.
Э. Д. Eршов.
