Подводное гидротехническое сооружение

 

ПОДВОДНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее железобетонный вентиляционный ствол, отличающ е е с я тем, что, с целью обеспечения безопасности ведения работ и уменьшения вредного влияния на окружающую среду, оно снабжено установленной в верхней части вентиляционного ствола системой перфорированных труб с поплавками, которая имеет расположенный в нижней части коллектор и датчик наличия жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О 3 ПЮ

РЕСПУБЛИК

0% (И) 5 A

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .-.,, "!

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ш и (21) 3398505/22-03 (22) 16.02.82 (46) 07.07.83. Бюл. й". 25 (72) Г.Г.Мирзаев, А.Г.Протосеня и A.Ф Борознец (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова (53) 622.281.5(088.8) (56) 1. Патент США Н 363614, кл. Е 02 0 77/00, опублик. 1972.

2. Заявка Японии Н 54-13083, кл. Е 02 0 17/00, опублик. l975. (54) (57) ПОДВОДНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ

СООРУЖЕНИЕ, включающее железобетонный вентиляционный ствол, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения безопасности ведения работ и уменьшения вредного влияния на окружающую среду, оно снабжено установленной в верхней части вентиля, ционного ствола системой перФорированных труб с поплавками, которая имеет расположенный в нижней части коллектор и датчик наличия жидкости.

1027335

Изобретение относится к подводным гидротехническим сооружениям и может быть использовано при разработке месторождений нефти и газа на шельфе арктических и дальневосточных морей.

Известны гидротехнические сооружения, представляющие собой вЬдонепроницаемый шахтный ствол, содержащий бетонные внутренние и внешние прокладки, протяженные вглубь до во- 10 донасыщенных слоев, сквозь которые проходит ствол и барьер между внутренним и внешним бетонным конту-.

При использовании такого сооруже- 1 ния на больших глубинах его оболочка должна быть значительной толщины, чтобы противостоять давлению воды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является подводное гидротехническое сооружение, включающее железобетонный вентиляционный ствол 121.

Однако известное сооружение не 25 обеспечивает безопасности ведения работ и уменьшения вредного влияния на окружающую среду в сложных штормовых vcJloBNRx так как сооружение будет испытывать кренящий момент.

В случае приливов возможно так-:р и заливание открытого ствола, а также уменьшение устойчивости, например, при дрейфующем льде.

Целью изобретения является обеспечение безопасности ведения работ и уменьшение вредного влияния на окружающую среду.

Указанная цель достигается тем, что в подводное гидротехническое 4О сооружение, включающее железобетонный вентиляционный ствол, снабжено установленной в верхней части вентиляционного ствола .системой перфорированных труб с поплавками, которая имеет рас- 4> положенный в нижней части, коллектор и датчик наличия жидкости.

На чертеже приведено предлагаемое сооружение.

Подводное гидротехническое сооружение включает пустотелую железобетонную конструкцию 1, выполненную в виде вентиляционного ствола 2 для выброса вентиляционной струи. Подводное гидротехническое сооружение снаб55 жено установленной в верхней части вентиляционного ствола 2 системой

3 перфорированных труб с поплавками

4, закрепленными тросами 5 с якорями

6, расположенными на дне 7 моря, которая имеет расположенный в нижней "час: ти коллектор 8 и датчик 9 наличия жидкости, соединенный с приводом 10 перекрывающей заслонки 11.

В нижней части ствола 2 установлены предохранительные аварийные перемычки 12 и дополнительный компрессор 13. Горизонтальная камера 14 служит для соединения ствола 2 с горными выработками, а также для размещения необходимого технологического оборудования. Растяжки 15 служат для увеличения устойчивости сооружения и соединены одним концом к стволу 2, а другим концом к якорям 6, расположенным на несущем слое морского дна 7.

Сооружение снабжено также механизмом 16 открывания и закрывания предохранительных перемычек 12 гидравлического либо, например, магнитного типа.

Коллектор 8 снабжен воздуховодами 17 с системой 3 перфорированных труб, Которые расположены, например, два слоя, рядами друг над другом под углом 90"друг к другу.

Привод 10 перекрывающей заслонки выполнен, например, на базе линейного асинхронного двигателя.

При глубине моря Н метров высота столба воды над системой перфорированных труб равна 4 метров.

Датчик 9 наличия жидкости выполнен например, поплавкового типа.

Устройство работает следующим образом.

При включении компрессора 13 струя отработанного воздуха проходит в направлении снизу вверх. Под действием сжатого воздуха и механизма 1б откроются аварийные предохранительные перемычки 12 и струя отработанного воздуха направляется вверх по коллекTîðó 8.При включении привода 10 открываются заслонки 11 и воздух через воздуховоды 17 попадает в систему 3 перфорированных труб.

Под действием давления, развиваемого компрессором 13, струя отработанного шахтного воздуха выбрасывается s водную среду и далее, пройдя толщу воды и, попадает в атмосферу.

Процесс устойчивой работы подводного гидротехнического соооружения обеспечивается при условии, когда давление (РР), развиваемое компрес1027335 4 включают приводы 10 заслонки ll механизм 16 открывания и закрывания перемычек 12 для закрытия заслонки

11 и перемычек !2, которые в эакры-, том состоянии способны выдерживать давление, равное давлению столба воды всей толщи воды (Н+ ) В атом случае общее давление столба (Р- ), на которве рассчитаны перемычки 12, рав-! и но давлению столба воды (Н + 2) и давлению (Po ):

Р.= 3.(.Н+6)+ сто, 15

25

1 а Н - h, где L - длина части ствола, распозо ложенной в воде.

Перекрывающая заслонка 11 отрегулирована на рабочее давление компрессора 13 и полностью исключает проникнбвение воды внутрь ствола 2 в случае, когда, например, устройство временно прекращает нормальное функционирование, а также при нориальной работе сооружения.

В случае временного прекращения горных работ, а также консервацйи сооружения, на этот период времени

Составитель Л.Березкина

Редактор А.Шандор Техред А.Бабинец Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4691/34 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 сором 13, больше давления столба воды (П) действующего на систему

3 перфорированных труб, т.е.когда выполняется следуюцее равенство, Рр= 4у п Р где Рр — рабочее давление компрессора 13

11 - высота столба морской во. ды, действующего на систеиу 3 перфорированных труб;

Я" - плотность морской воды;

d P- избыточное давление, определяемое расчетом, которое составляет величину, достигнутую для нормальной работы устройства.

Рабочее давление (РР )коипрессора

13 обеспечивает .заданный режим выпуска вентиляционной струи в водную среду и далее в атмосферу, уменьшение вредного влияния на окружающую среду, а также полную безопасность ведения работ при разработке месторождений нефти и газа на шельфе морей.

Длина части ствола, расположенной в воде, определяется равенствои:

l где p - общее давление, на которое рассчитаны предохранительные аварийные перемычки 12;

Я" - плотность морской воды;

0 - глубина. расположения предохранительных аварийных перемычек 12 в морском дне 7; др - дополнительное давление, учитывающее наличие определенного запаса прочности перемычек 12.

В случае арарийной обстановки компрессора 13 и аварийного поступления морской воды в коллектор 8 срабатывает датчик 9 наличия жидкости, соединенный с приводом 10 перекрывающей заслонки 11. Привод 10 закрывает заслонки 11 и прекращается аварийное поступдение морской воды в ствол 2, Использование подводного гидротехнического сооружения способствует обеспечению безопасности ведения работ и уменьшению вредного влияния на окружающую среду, так как оно расположено полностью под водой и по этому в меньшей степени подвержено факторам, характеризующим опасность акватории: по ветровому и волновому режимам, по опасным явленияи природы, а также по ледовой обстановке.