[发明专利]一种人工地层冻结方法

权利要求书

1.一种人工地层冻结方法，其特征在于所述冻结方法包括以下步骤：

（1）将若干冻结器间隔布置在地层中，在所述冻结器内下放供液管，所述供液管的管壁上开设有若干小孔；所述冻结器为不锈钢管或低碳无缝钢管；

（2）通过管路依次连接制冷剂储存装置、制冷装备以及回收临时存储装置，将所述制冷剂储存装置的输出端与所述供液管连接，将所述供液管和所述冻结器之间的环形空间与所述回收临时存储装置的输入端相连通，以形成闭路循环系统；其中，所述制冷剂储存装置的输出端依次设置有低温泵和分配器，所述分配器连接各所述供液管，所述低温泵将液态制冷剂从所述制冷剂储存装置泵送至所述分配器中，并经所述分配器泵送至各所述供液管中；

（3）由所述制冷装备制备生产的液态制冷剂经所述制冷剂储存装置，分配至各个所述供液管中，所述液态制冷剂从所述供液管上的各所述小孔处喷洒向所述冻结器的内壁上，经地层热量交换所述冻结器周围土体温度降低，形成冻土圆柱；同时所述液态制冷剂蒸发为气体制冷剂，所述气体制冷剂经所述供液管和所述冻结器之间的环形空间进入所述回收临时存储装置，所述回收临时存储装置中的所述气体制冷剂回流至所述制冷装备中，所述气体制冷剂经所述制冷装备压缩冷却形成所述液态制冷剂，所述液态制冷剂再次进入所述制冷剂储存装置，循环制冷，各个所述冻结器的所述冻土圆柱扩展，形成冻土帷幕；

其中，所述制冷装备制备生产所述液态制冷剂的方法为：所述制冷装备将空气进行压缩并脱除其中的水分和二氧化碳；向压缩空气中加注氮气以降低氧含量；之后将压缩空气进行低温液化，获得由改良液态空气构成的所述液态制冷剂；

所述制冷装备包括依次连接的压缩单元、纯化单元、增压单元以及低温单元；所述压缩单元将空气进行压缩后送入所述纯化单元内，所述纯化单元在电加热器的加热下对压缩空气进行纯化以去除其中的水分和二氧化碳；经纯化后的压缩空气进入所述增压单元内，所述增压单元向压缩空气中加注氮气增压以降低氧含量；之后压缩空气进入所述低温单元进行低温液化，制备获得由改良液态空气构成的所述液态制冷剂；

由所述纯化单元净化压缩空气过滤获得的水作为所述制冷装备的循环冷却水；

所述液态制冷剂的质量组份为：氮气78%，氧气21%。