Разработка эффективных методов создания и эксплуатации подземных резервуаров в криолитозоне

• Автор: Кузьмин, Георгий Петрович
• Шифр специальности: 04.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 297 с.

СОДЕРЖАНИ Е
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА В КРИОЛИТОЗОНЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ 1.1. Инженерно-геологическая и геокриологическая оценка
территории
1.2. Опыт использования подземного пространства
1.3. Состояние проблемы
ГЛАВА 2. ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОРАЗРАБОТКА МЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ
2.1. Разрушение мерзлых грунтов водным потоком
2.2. Исследование интенсивности размыва мерзлых грунтов
2.2.1. Методика и объекты исследования
2.2.2. Результаты экспериментальных исследований
2.3. Сооружение методом гидроразмыва подземных резервуаров
ГЛАВА 3. МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОДЗЕМНЫХ
РЕЗЕРВУАРАХ
3.1. Фильтрационная проницаемость мерзлых грунтов
3.1.1. Теоретические основы движения жидкости и газа
в пористых средах
3.1.2. Методика определения проницаемости мерзлых грунтов
3.1.3. Результаты определений проницаемости
3.2. Сублимация льда в дисперсных грунтах
3.2.1. Механизм сублимации льда
3.2.2. Разрушение мерзлых грунтов в процессе сублимации льда

3.2.3. Методика и результаты определения интенсивности
сублимации льда и разрушения мерзлых грунтов
ГЛАВА 4. ТЕПЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДЫ С МЕРЗЛЫМИ ГРУНТОВЫМИ СТЕНКАМИ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
4.1. Теплообмен в процессе заполнения резервуаров водой
4.2. Тепловое взаимодействие при длительном хранении воды
4.3. Криогенные изменения химического состава воды и гидрохимический метод контроля за ее кристаллизацией
ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГРУНТА ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
5.1. Температурный режим хранилищ
5.2. Формирование температуры грунта в различных климатических условиях
5.3. Результаты наблюдений в опытном хранилище
5.4. Рекомендации по использованию отработанных камер
гипсового рудника
ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА
6.1. Способы и средства охлаждения грунтов
6.2. Воздушные термосифоны
6.2.1. Обоснование новой конструкции
6.2.2. Исследование льдообразования в воздушных термосифонах
6.3. Подземный аккумулятор-охладитель
6.3.1.Устройство, назначение и принцип работы

6.3.2. Теплотехнический расчет охладителя
6.3.3.Опыт практического использования охладителя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

направление успешно развивается теоретическими и экспериментальными исследованиями на образцах, моделях и натурных условиях.
• Теплофизическое, изучающее процессы теплообмена в горных выработках и различных подземных сооружениях. Основы прогноза теплового режима шахт и рудников заложили А.Н. Щербань, (1953, 1964),
О.А.Кремнев (1964), Ю.Д.Дядькин (1964,1965,1968,1976), А.Ф. Зильберборд (1963, 1865, 1968, 1973, 1977) , П.Д. Чабан (1957, 1969, 1965, 1968), А.Ф. Воропаев (1966), В.Я. Журавленко (1964). Дальнейшие исследования теплообмена в горных выработках в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов отражены в работах Ю.В. Шувалова (1976, 1988), Н.С. Иванова (1965, 1969), С.А. Гончарова (1990), А.П. Дмитриева (1990), Ю.А. Буденного (19650, В.Ю. Изаксона (1968, 1986, 1997), А.Ф. Галкина (1975, 1980, 1992), В.А. Шерстова (1975, 1981, 1982), В.К. Куренчанина (1982), Е.Е. Петрова (1981, 1986) и других. Вопросами регулирования температурного режима грунтов вокруг горных выработок с помощью теплоизоляции занимались В.Н. Скуба (1976, 1984), И.В. Авксентьев (1984), Н.С. Иванов (1980),Б.А. Красовицкий , Э.А.Бондарев (1976), М.А. Каниболотский, Ф.С. Попов, В.А.Шерстов, А.Ф. Галкин (1992), М.М. Энкашев, В.В. Киселев (1992), A.C. Курилко (1992) и др. Проблемам теплообмена трубопроводов, скважин и других подземных сооружений посвящены работы Э.А. Бондарева (1974, 1975, 1980, 1987), Б.А. Красовицкого (1971, 1974, 1978, 1979, 1983), А.С. Лазовского (1977), М.М. Дубины (1977, 1980, 1983), И.М.Кутасова (1976, 1977), P.M. Каменского (1964), Ф.С. Попова (1975, 1978, 1980), Г.С. Грязнова 1969),
В.Г. Русакова (1981) и других. Основным результатом этих исследований являются приближенные аналитические и численные методы решения различных задач теплового взаимодействия горных выработок и сооружений с окружающими мерзлыми грунтами. Несмотря на большие достижения в изучении теплового взаимодействия подземных выработок с