Вымораживание

Вымораживание

ВЫМОРАЖИВАНИЕ, выморозка, в горном деле способ проходки шурфа или неглубокой шахты в наносах с сильным притоком воды, при использовании действия естественного холода. Вымораживание получило широкое распространение в СССР при разведочных работах на золото и платину в местностях с продолжительными и холодными зимами (вся северная и северо-восточная Сибирь и север Урала). Выморозка дает возможность пройти шурф или неглубокую шахту без применения водоотливных приборов и состоит в следующем. С наступлением холодов (например, в северо-восточной Сибири уже в октябре) производят зарезку шурфов, т. е. в тех местах, где требуется углубить шурф, снимают верхний растительный слой земли и тем самым облегчают промерзание лежащего ниже грунта. В тех случаях, когда уровень грунтовых вод стоит низко, шурф углубляют до появления в нем воды. После этого ожидают некоторое время, пока под действием естественного холода не образуется слой промерзшего грунта достаточной толщины для того, чтобы приступить к дальнейшему углублению шурфа. Удаление верхней части промерзшего слоя производят в большинстве случаев при помощи пожога, т. к. кайловая работа при мерзлом грунте малопроизводительна. При работе «на пожог» на дне шурфа разводят костер, теплом которого оттаивают верхнюю часть замерзшего слоя, и после этого, при помощи кайлы и лопаты, удаляют оттаявший грунт. Затем шурф оставляют на некоторое время для нарастания мерзлого слоя толщины, которая достаточна, чтобы сделать новый пожог. Чередуя промораживание и пожог, углубляют шурф до необходимой глубины, - до подстилающих наносы коренных пород - плотика. Аналогичным способом производится проходка шурфа в дне неглубоких, с медленным течением, рек.

Углубление шурфа «на выморозку» требует от рабочего большого навыка, выражающегося главным образом в уменьи соразмерить тепловой эффект костра (пожога) с толщиной промерзшего слоя наносов; кроме того требуется большая ловкость при выборке из шурфа оттаявшего грунта, так как пробивка мерзлого слоя, изолирующего шурф от талого водоносного грунта, вызывает затопление шурфа и его потерю.

Организация работы такова. Обычно на пару рабочих возлагается задача углубки в течение зимы до 10—15 шурфов. Рабочие, произведя пожог и выбрав породу в одном каком-либо шурфе, повторяют эту операцию в других шурфах в определенном порядке, так что, когда они вновь возвращаются к первому шурфу, в нем успевает намерзнуть достаточный слой для продолжения работы. В обязанности рабочих обычно входит заготовка дров для производства пожогов в тех случаях, когда вблизи имеются лесные участки (случай, часто встречающийся при разведке на золото и платину).

Скорость углубления шурфа на выморозку зависит от теплопроводности проходимых наносов, от средней температуры зимы, от степени и характера водоносности наносов и от навыка рабочих. Наносы, состоящие из речника, т. е. смеси песка и гальки с небольшим количеством глинистого материала, являются наиболее благоприятными для работы на выморозку; наоборот, сильно глинистые наносы обладают низкой теплопроводностью. Средняя температура зимы играет весьма существенную роль, определяя максимальную глубину, на которую можно углубить шурф за зиму (например, для Амурского округа предельной глубиной считают в среднем 8 м, для Приморской области, где зимы менее холодны, - 6 м). Большое значение в отношении скорости работы и глубины шурфов имеют степень и характер водоносности наносов. Различают верховую воду, образующую так называемые наледи, во время которых вода затопляет шурф сверху, и теплую родниковую воду плотика, останавливающую образование льда на дне шурфа. Производительность рабочего, в зависимости от природных факторов, а также от его производственного навыка, колеблется в пределах от 0,35 до 0,50 м за рабочий день, при сечении шурфа 1,5x2,0 м и при заготовке дров на пожог самим рабочим.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 - 1928 г.