Отражены технические и теплофизические решения вопросов возведения искусственных ледопородных защитных целиков на дне отработанных кимберлитовых карьеров криолитозоны для защиты рудника от неблагоприятных воздействий при подземной доработке нижележащих запасов слоевой системой с закладкой. Предложен оригинальный, наиболее экономичный, несложный в реализации в условиях криолитозоны, защищенный патентом способ возведения искусственного целика, базирующийся на использовании местных материалов, естественного ресурса криолитозоны - холода. Для компенсации теплопритоков от рудника, поддержания ледопородного целика в круглогодичном отрицательном температурном режиме предложено использование активной теплоизоляции в виде двух охлаждающих контуров сооружаемых на его нижней и верхней границах из металлических труб большого диаметра, по которым производится принудительная циркуляция холодного атмосферного воздуха в зимний и искусственно охлаждаемого в летний. Кроме этого, на верхней поверхности целика предусмотрено возведение пассивной теплоизоляции из местных материалов с низким термическим сопротивлением для предотвращения растепления атмосферным теплом. Приведено описание технологической схемы включающей возведение охлаждающих контуров, ледопородного сооружения, пассивной теплоизоляции. Приведены результаты численных экспериментов на основе разработанной программы для ПЭВМ для климатических и горно-технических условий одного из кимберлитовых карьеров криолитозоны, подтверждающие возможность реализации предлагаемого способа, включающие так же данные динамики температурных полей при возведении целика, прогнозу температурного режима при различных условиях его послойного возведения.
The article reflects the technical and thermophysical solutions to the issues of the construction of artificial ice-protective protective pillars at the bottom of the worked out kimberlite quarries of the cryolithozone to protect the mine from adverse effects during the underground processing of the underlying reserves by the layered laying system. The original, most economical, easy-to-implement cryolithic zone implementation, the patented method of erecting an artificial pillar, based on the use of local materials, natural resource of cryolithozone-cold is proposed. To compensate for heat inflow from the mine, to maintain the ice-crawl in the year-round negative temperature regime, it is proposed to use active thermal insulation in the form of two cooling circuits constructed at its lower and upper boundaries from metal pipes of large diameter, through which forced circulation of cold atmospheric air in winter and artificially cooled in summer. In addition, the top surface of the pillar provides for the erection of passive thermal insulation from local materials with low thermal resistance to prevent the decomposition of atmospheric heat. The description of the technological scheme including the construction of cooling circuits, ice formation, passive thermal insulation is given. The results of numerical experiments based on the developed program for PC for the climatic and mining conditions of one of the kimberlite quarries of the cryolithozone, which confirm the feasibility of the proposed method, including also the data on the dynamics of temperature fields during the erection of the cube, and the forecast of the temperature regime under various conditions of its layer-by-layer erection are presented. A resource-saving, two-stage mining of subarrier stocks by an underground method is proposed, including the primary processing of the diamond-containing tube under the protection of the abandoned ore cube (1st stage) and the simultaneous erection of an artificial quarry at the bottom of the spent quarry in winter, after the erection of which the previously abandoned natural crescent (2nd stage) including podkareernye stocks are processed by the layer system with the laying of the worked out space with hardening mixtures.
