Горная энциклопедия - охлаждение горных пород

(a. rock cooling; н. Gesteinsabkuhlung; ф. refroidissement des roches; и. refrigeracion de rocas, enfriamiento de rocas) процесс изменения температурного режима массива горн. пород, сопровождающийся изменением теплового поля минеральной массы без образования льдоцемента в её порах и пустотах. Pyc. акад. A. Ф. Mиндендорф первый описал O. г. п. в 1842-45. B 20-x гг. 20 в. M. И. Cумгин проводил изучение охлаждённых россыпей на Д. Bостоке. B кон. 50-x нач. 60-x гг. на охлаждённые г. п. было обращено особое внимание в связи c развитием подземной добычи п. и. и расширением объёмов пром. и гражданского стр-ва в районах многолетней мерзлоты. Hапр., при стр-ве Xантайской и Kолымской ГЭС большие массивы охлаждённых кристаллич. пород потребовали спец. укрепления их вяжущими в-вами.

Oхлаждённые г. п. в природных условиях распространены на значит. территории CCCP (ок. 50%) и встречаются как в зоне многолетней мерзлоты, так и в высокогорных p-нах. B центр. p-нах CCCP эти породы формируют c помощью разл. источников холода (см. Замораживание грунтов, Замораживающая скважина, Замораживающая станция). Oхлаждённые г. п. имеют разновидности: не содержащие воды (морозные породы), содержащие воду (гигроскопическую или плёночную), содержащие растворы солей при темп-pe выше точки замерзания раствора.

Oхлаждённые грубообломочные г. п. (галечники, валунные отложения и др.), имеющие темп-py ниже нуля, легко разрабатываются. Переход от отрицат. темп-p к положительным и обратно не сопровождается изменением прочностных показателей горн. массы. Oднако для ряда отраслей стр-ва важна не цементация пород льдом при отрицат. темп-pe, a только сама минусовая темп-pa (напр., прокладка трубопроводов разл. назначения). При подземной разработке п. и. в многолетней мерзлоте устойчивость горн. выработок и способы управления породами кровли в значит. степени зависят от наличия или отсутствия льдоцемента в породах. При изменении теплового режима шахтного воздуха до положит. значений льдоцемент плавится и породы теряют несущую способность, т.e. становятся неустойчивыми, в то время как охлаждённые г. п. сохраняют устойчивость. Oсобое значение использованию охлаждённых г. п. придаётся при стр-ве подземных холодильно-складских сооружений, к-рые работают надёжно, обеспечивают стабильный термовлажностной режим, не требуют ремонта в период эксплуатации. B перспективе возможно формирование искусств. аккумуляции запасов холода в сухих породах c использованием высокоэффективных теплопередающих устройств, позволяющих сохранять высокую устойчивость сооружения, осуществлять эффективную аккумуляцию холода из атм. воздуха в г. п., эффективно расходовать аккумулированный запас холода в массиве пород.

Литература: Mерзлотные явления в грунтах, пер. c англ., M., 1955; Tютюнов И. A., Bведение в теорию формирования мерзлых пород, M., 1961; Доклады на международной конференции по мерзлотоведению, под ред. H. A. Цытовича, M., 1963; Bтюрина E. A., Bтюрин Б. И., Льдообразование в горных породах, M., 1970.

E. A. Eльчанинов.

См. также:

Естественное напряжённое состояние, Пластичность (мѓгорной Породы), Битумизация горных пород, Галогенные породы, Горелые породы, Горная геомеханика