Устройство для герметизации подземных шахтных газонефтехранилищ

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТГНТУ п 654189 Союз Соаетскнк Сецналнстнческнх Республнк(3 Ир 5 сй 150553 (33) т ый комитетбретеиийтий К 621.64 088.8 дарствеи ссс делам и и открОпубликовано 25 379. Бюл ень Юа 1 Лата опубликования описания 25.03 ностранцыМанфред Шинтер Клаусс, Гюнтеррид Ферсте риятие Вильг нное преКомбинатГ,ЦР ) м Пи(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПО ШАХТНЫХ ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИ к горнойть использоых шахтных для 5 стоиде иметерх"(71) ЗаЯВтЕЛь ФЕВ Мансфельд Изобретение относитсяпромышленности и может бы вано при создании подземнгазонефтехранилищ.Известна водоупорная перемычка герметизации горных выработок, со ящая из опорного основания, выполненного из бетона или железобетона и заделанного в опорные врубы со скошенными краями, которые выполнены в подошве, боках и кровле выработки, и герметично закрывающихся металлических дверей. Герметичное прилегание . дверей к дверным коробкам обеспечивается уплохняющими прокладками иэ резины, просмоленной парусины, свинцовых полос и.т.п., а также надежными запорами и шарнирами 1.Однако такую герметизирующую пере-. мычку невозможно использовать для герметизации подземных шахтных газонефтехранилищ.Известно устройство для гермети"зации подземных шахтных хранилищ, включающее бетонный корпус-пробку, диаметр которого превышает диаметр герметизируемой выработки, гидравлический затвор, выполненный в в цилиндра и установленный по пер .ру бетонного корпуса-пробки, пов рмер, Вальтер Хайзе,ницер, Иоахим ФойгтлендБюттнер, Петер Зитц ностный комплекс, средства для подачи раствора и трубопроводы, причемкольцевое пространство, образованноецилиндром и горной породой, соединено трубопроводом с поверхностнымкомплексом и заполнено солевым глинистым промывочным раствором, давлениекоторого превышает давление хранимого продукта 2,Недостатком известного устройстваявляется плохая герметизация подземных шахтных хранилищ, сооруженныхв солончаках, иэ-эа неконтролируе-мого растворения соли вмещающих породв зоне установки устройства раствором, закачиваемым в гидрозатвор.Цель изобретения - улучшение герметизации подземных шахтных хранилищ,сооруженных в солончаках.Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительным уплотнениемс трубопроводом, плитой перекрытия ннасосом, при этом дополнительное уплотнение выполнено в виде эластичногобаллона кольцеобразной формы, внутренняя полость которого соединена трубопроводом с насосом, промежуточное пространство между баллономи горной породой заполнено эпоксиднойсмолой, а дополнительная плита перекрытия жестко прикреплена к внутреннему периметру кольцевого баллона, причем с указанным баллоном соединенодин конец цилиндра гидравлическогозатвора, второй конец которого размещен .в кольцевом пазу, выполненномв горном массиве вокруг герметизируемой выработки со стороны хранилищаи заполненном уплотнительным материалом. Кроме того, эластичный баллонможет быть установлен на бетонномкорпусе-пробке с противоположной сто роны от хранимого продукта, а уп"лотнительный материал может быть выполнен в виде трех последовательнорасположенных слоев, состоящих, например из глинистого рассола, битума 15и суспензии цемента, приготовленнойна основе рассола,На фиг. 1 изображено предлагае"мое устройство, разрез; на фиг. 2вариант выполнения устройства, снабженного только пазовым уплотнением,разрез; на фиг, 3 - вариант выполне"ния устройства, снабженного толькоэластичными баллонами уплотнения,разрез; на фиг. 4 - вариант выполнения устройства, снабженного толькоодним эластичным баллоном уплотнения, разрез; на фиг, 5 - вариант выполнения устройства, соответствующегоизображенному на фиг. 1, с вертикальным эластичным баллоном, разрез,Устройство состоит из помещенногов цилиндрической полости 1, выполненной в шахтном стволе на горизонтезалегания солончака, под бетоннойпробкой 2, эластичного баллона 3 35кольцеобразной формы, расположенногона опорах 4, из перекрывающей плиты5 перекрытия, жестко прикрепленной квнутреннему периметру баллона 3, ци"линдра 6 гидравлического затвора, 40который, располагаясь на некоторомрасстоянии от стенки полости 1, образует с ней кольцевое пространство7 гидрозатвора. Один конец цилиндра6 соединен с баллоном 3, а другойего конец размещен в кольцевом пазу8, выполненном на основании цилиндрической полости 1 в горном массиве вокруг герметизируемой выработки со стороны хранилища. В указанномпазу 8 по обеим сторонам цилиндра брасположен уплотнительный материал9, например, в виде трех последовательно расположенных слоев, состоящих из глинистого рассола 9 а , битума9 и суспензии цемента 9 с , приготовленной на основе рассола. Промежуточное пространство 1 О между элас 7тичным баллоном и горной породойстенок полости 1 заполнено эпоксидной смолой или другим удлотняющим 60материалом.С полостью эластичного баллона3 соединен трубопровод 11 с насосомдля подачи воздуха с поверхности,С пространством 7 гидрозатвора соединены трубопровод 12 для выпуска воз-духа или для подачи дополнительногораствора, и трубопровод 13 для подачи промывочного раствора. С полостьюниже герметизирующего устройствасоединен трубопровод 14, служащий длязапитывания хранилища и выпуска изнего хранимого продукта, Внутреннеепространство 15 цилиндра б заполненобетоном, который образует собственнокорпус-пробку устройства.При эксплуатации хранилища герме- .тизация его достигается тем, что впространство 7 размещенного в вскрывающей хранилище . выработке устройства, например, в стволе шахты, потрубопроводам 12 и 13 закачиваетсясолевой глинистый промывочный раствор. Этот промывочный раствор поддерживает краевую зону горной породыстенок полости 1, проникает в трещины, заполняет и уплотняется в них,сжимает уплотнительные слои 9 в кольцевом пазу 8 и,создает контрдавление относительно размещенного поддавлением продукта в хранилище. Призакачке промывочного раствора давление закачки принимается выше давленияпродукта, например газа, в хранилище,чтобы газопроницаемые краевые зоныполости 1 скорее диффундировались закачиваемым раствором; чем хранимьщгазом,Дополнительная герметизация достигается тем что кольцевой паз 8 ипространство 10 заполнены стойкимотносительно пропускания газа уплотняющим материалом, а эластичныйбаллон заполняется средой давления,например воздухом, с помощью насосапо трубопроводу 11. При этом за счетрастяжения баллона уплотнительный материал, например эпсксидная смола,плотно прижимается к горной породеи обеспечивает герметизацию зазорамежду устройством и стенками полости1, уплотняя одновременно горную породу в зоне полости 1.Для различных условий храненияпродукта возможны различные варианты выполнения устройства. Так например, вместо эластичного баллона вкровле полости 1 может быть расположено уплотнение в виде кольцевого паза 8, в который введен конец цилиндра б и который заполнен уплотняющимматериалом 9 (см, фиг, 2). Такой вариант устройства может быть использо"ван в случае, если сопротивление срезу горной породы недостаточно при воздействии на нее давления, испытываемого эластичным баллоном,При стабильных прочных горных породах уплотнение в виде заполненногоуплотняющим материалом 9 кольцевогопаза 8 может быть заменено вторымэластичным баллоном 3 (см. фиг. 3).Третий вариант выполнения устройства (см. фиг. 4 предполагает применение.только одного эластичногобаллона 3, который примыкает к кров 6541 В 9(ле и основанию полости 1 при заполнении пространства 10 уплотняющим материалом н запирает с помощью перекрывающей плиты 5 поперечное сечение выработки, Пространство 7, образованное стенкой полости 1 и эластичным баллоном 3 для уплотнения краевой зоны полости 1, заполняется по трубопроводу 12 и (или) 13 промывочным раствором.При выполнении предлагаемого устройства имеется также возможность варьирования положением эластичного баллона 3, а именно: он может быть смонтирован так, что в вертикальном разрезе его сечение может иметь вид вертикально-удлиненной Фигуры (см. фиг. 5). Этим достигается прилегание уплотнения, расположейного в пространстве 10, к боковой стенке полости 1.Изобретение может быть применено как для перекрытия шахтных стволов, так и для перекрытия горизонтальных выработок, вскрывающих подземное шахтное хранилище, например штреков.Кроме указанных преимуществ, использование изобретения позволяет осуществлять контроль за проникновением газа в пространство 7, что по существу является осуществлением контроля герметичности перекрытия выработки, вскрывающей хранилище. Контроль осуществляется с помощью трубопроводов 12 и (или) 13, по которым попавший в пространство 7 газ отводится на поверхность, где и определяется его наличие. Если проникновение газа остается в пределах допустимой нормы, то он отводится с помощью одного из трубопроводов 12 или 13, при этом устройство продолжает эксплуатироваться, а проникающий газ не,остается без контроля.При увеличении количества проникающего газа имеется возможность увеличения давления промывочного раствора, причем это не приводит к разгерметизации хранилища, так как устройство снабжено дополняющими гидрозатвор уплотнениями. Формула изобретения 1. Усройство для герметизации подземных шахтных газонеФтехранилищ, включающее бетонный корпус-пробку,диаметр которого превышает диаметр герметизируемой выработки, гидравлический затвор, выполненный в виде цилиндра и установленный по периметру бетонного корпуса-пробки, поверхностный комплекс, средства для подачи раствора и трубопроводы, причем кольцевое пространство, образованное цилиндром и горной породой, соединено трубопроводом с поверхностным комплексом и заполнено солевым глинистым промывочным раствором, давление которого превышает давление хранимого продукта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения герметизации подземных шахтных хранилищ, сооруженных в солончаках, устройство снабжено дополнительным уплотнением с трубопроводом, плитой перекрытия и насосом, при этом дополнительное уплотнения выполнено в виде эластичного баллона кольцеобразной Формы, внутренняя полость которого соединена трубопроводом с насосом, промежуточное пространство между баллоном и горной породой заполнено эпоксидной смолой, а дополнительная плита перекрытия жестко прикреплена к внутреннему периметру кольцевого баллона, причем с указанным баллоном соединен один конец цилиндра гидравлического затвора, второй конец которого размещен в кольцевом пазу, выполненном в горном массиве вокруг герметизируемой выработки со стороны хранилища и заполненном уплотнительным материалом.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что эластичный баллон установлен на бетонном корпусе-пробке с противоположной сто" роны от хранимого продукта.3. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что уплотнительный материал выполнен в виде трех последовательно расположенных слоев, состоящих, например, из глинистого рассола, битума и суспензии цемента, приготовленной на основе рассола.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Бухман Я.З. и Молотков П,Г., Шахтные перемычки. Госгортехиздат, 1962, с. 97-100.2. Авторское свидетельство СССР Р 305109, М.кл. В 65 С 5/00 1970.654189 трищев Корректор Е. Дичинска Составитель Втор Т, Зубкова Техред М,Петк 1 одписно Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. 11 роектна Закаэ .134 0/4 7ЦИИИПИ Гопо делам113035, Мо Тираж дарственног иэобретений ва, Ж, Р 656комитета ССоткрытийшская наб.