Подземные склады и хранилища, заводы и оборонительные сооружения
1.7. Подземные склады и хранилища, заводы и оборонительные сооружения
1.7.1. Подземные склады и хранилища
Подземные склады и хранилища могут устраиваться:
- в скважинах;
- камерах, сооружаемых методом камуфлетного взрыва;
- естественных полостях (пещерах);
- горных выработках шахт и рудников;
- отработанных карьерах;
- строительных и вспомогательных выработках подземных сооружений;
Рекомендуемые материалы
- специализированных подземных комплексах.
В подземных складах и хранилищах допускается складировать и хранить любые материалы, вещества и изделия промышленного назначения, сельскохозяйственную продукцию, товары народного потребления.
1.7.1.1. Склады и хранилища отходов атомных электростанций
В глинистых породах, соляных отложениях, вечномерзлых, монолитных и нетрещиноватых скальных породах со скоростями миграции подземных вод не более 0,1÷1,0 м/год или в породах с «мертвыми зонами» при отсутствии тектонических движений для размещения складов, хранилищ отработанного ядерного топлива рекомендуется использовать следующие подземные сооружения:
- горные выработки закрывающихся шахт и рудников на горизонтах, расположенных на глубине 1500÷2000 м, при условии надежной изоляции захороненных материалов и создании санитарной зоны, шириной 500 м;
- специальные подземные комплексы, вскрываемые вертикальными и наклонными выработками до глубины:
не менее 100 м - для хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ);
не менее 300 м - для высокоактивных отходов (ВАО);
- скважины-могильники глубокого заложения (рис. 1.7.1).
Рис. 1.7.1. Принципиальная схема скважины-могильника глубокого заложения: 1 - бетон; 2 - асфальт (битум); 3 - технологическая высоконепроницаемая колонна; 4 - блок из прессованного бетона; 5 - бентонитовая паста; б - эксплуатационная высоконепроницаемая колонна-хвостовик; 7 - контейнер с высокоактивными отходами; 8 - цемент; 9 - зона герметизации, глубиной 2000 м; 10 - интервал ликвидации обсадной колонны; 11 - зона размещения контейнеров с ВАО, глубиной 2000 м |
1.7.1.2. Хранилища нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов
Актуальность строительства подземных хранилищ определяется объемами добычи, переработки и транспортирования углеводородного сырья, необходимостью резервирования нефтегазопродуктов на промыслах, перерабатывающих заводах, по трассам магистральных трубопроводов и у потребителей. В Российской Федерации при ежегодной добыче нефти более 300 млн. м3 и газа более 500 млрд. м3 потенциальная вместимость рассматриваемых хранилищ должна составлять свыше 60 млн., м3, для чего необходимо построить не менее 400 подземных комплексов.
Подземные комплексы и сооружения для хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов подразделяются на следующие типы:
- шахтные, сооружаемые горным способом в породах с положительной температурой и в вечномерзлых горных породах;
- бесшахтные, сооружаемые через буровые скважины геотехнологическим способом в каменной соли или вечномерзлых горных породах;
- траншейные, сооружаемые открытым способом в вечномерзлых горных породах;
- низкотемпературные ледопородные, сооружаемые открытым способом в искусственно замороженных горных породах.
Подземные резервуары для хранения нефтегазопродуктов целесообразно размещать в специально сооруженных или образовавшихся при добыче полезного ископаемого и проведении других горных работ выработках с учетом требований охраны недр. При размещении ПО земного хранилища вблизи или на территории предприятия по добыче полезных ископаемых следует предусматривать охранные целики, обеспечивающие сохранность сооружений хранилищ.
Объемно-планировочные схемы подземных хранилищ нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородов должны обеспечивать наилучшее использование вмещающей толщи горных пород, иметь минимально возможный объем и протяженность как вскрывающих, так и вспомогательных выработок. Характерные схемы подземных хранилищ представлены на рис. 1.7.2 ÷1.7.5.
Рис. 1.7.2. Схема подземного комплекса-хранилища в устойчивых горных породах с положительной температурой: 1 - выработка-емкость; 2 - зумпф; 3 - герметичная перемычка; 4 - насосы; 5 - насосная камера; 6 - подходная выработка; 7 - коллекторная выработка; 8 - трубопроводы для залива продуктов; 9 - трубопроводы для отбора продуктов; 10 - ствол; 11 -технологическая скважина; 12 -погружной насос |
Рис. 1.7.3. Схема многокамерного хранилища шахтного типа в вечномерзлых породах: 1 - выработки-емкости; 2 - наклонный ствол; 3 - коллекторная выработка; 4 - эксплуатационный колодец: 5 - технологические скважины |
Рис. 1.7.4. Схема однокамерного хранилища шахтного типа в вечномерзлых породах: 1 - технологическая скважина; 2 - трубопровод для залива нефтепродукта; 3 - теплоизоляция оголовка; 4 - дыхательный клапан; 5 - оголовок колодца; 6 - эксплуатационный колодец; 7 - смотровой колодец наклонного ствола; 8 - перемычки; 9 - наклонный ствол; 10 - насос в зумпфе: 11 - распределительное устройство для ели нефтепродукта; 12 - ледяная облицовка; 13 - выработка-емкость с нефтепродуктом |
Рис. 1.7.5. Схема хранилища бесшахтного типа в вечномерзлых породах: 1 - оголовок обсадной колонны; 2 - обсадная колонна; 3 - цементное кольцо; 4 - трубопровод для залива нефтепродукта, 5 - уровнемер; 6 - уровень нефтепродукта; 7 - парогазовое пространство; 8 - нефтепродукт, 9 - ледяная облицовка; 10 - насос для отбора нефтепродукта; 11 - струеотбойное устройство |
Глубина заложения рассмотренных подземных комплексов составляет, как правило, от 10 до 40 м.
1.7.2. Подземные заводы
Подавляющее большинство крупных предприятий, размещаемых в подземном пространстве, являются стратегически значимыми или производят продукцию оборонного характера. Такие предприятия должны быть надежно защищены от воздействия взрыва и радиации, поэтому они сооружаются на глубинах 100 м и более, оборудуются защитными дверями и системой подходных выработок с изломами, способной исключать разрушения, наносимые взрывной волной. Помимо защитных и производственных функций, рассматриваемые подземные заводы должны обладать повышенной эксплуатационной надежностью и самообеспеченностью на заданный срок. Таким образом, подземные заводы должны включать:
- производственные цеха;
- склады и хранилища для резервирования сырья, материалов, питьевой воды, продовольствия и т. п.;
- сооружения для обеспечения автономной работы в течение заданного времени (камеры для производства и распределения энергии, вентиляции и регенерации воздуха, оборотного водоснабжения, теплоснабжения, канализации и др.);
- помещения для обслуживания и отдыха трудящихся;
- систему транспортных, коммуникационных и связывающих выработок, в т.ч. эвакуационные выработки.
Принципиальные схемы планировочных решений подземных заводов приводятся на рис. 1.7.6.
Специфические особенности рассмотренных предприятий исключают их размещение в выработках отработанных шахт, рудников и карьеров. Вместе с тем для «средних» предприятий, отдельных цехов и обогатительных фабрик перемещение производства в отработанное подземное пространство является экономически и экологически оправданным. Примером может служить проект развития существующего горного комплекса с размещением обогатительной фабрики на отработанных горизонтах (рис. 1.7.7).
Рис. 1.7.6. Планировочные схемы подъемных предприятий: а - камерно-зальная; б - тоннельная; в - «гребенка»; г - «лестница»; д - «решета»; е - радиально-кольцевая |
Рис. 1.7.7. Схема размещения подземной обогатительной фабрики: 1 - камера в закладке; 2 - заложенные камеры; 3 - отрабатываемая камера; 4 - вентиляционный ствол; 5 - главный ствол; 6 - осветлитель; 7 - питающий трубопровод; 8 - стволы обогатительного цеха; 9 - обогатительный цех; 10 - хвостосборник |
1.7.3. Подземные оборонительные сооружения
Подземные сооружения издавна использовались в оборонительных целях. С увеличением мощности оружия изменялись размеры и глубина размещения оборонительных сооружений, увеличивалось их количество, применялись более прочные конструкционные материалы, совершенствовались оборонительные системы в целом.
К настоящему времени основными направлениями использования подземного пространства в системе обороны являются:
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 13. Понятие о расах, нациях и языке.
- фортификационные сооружения;
- укрытия и убежища для военнослужащих и населения;
- подземные станции слежения, командные пункты и узлы управления;
- подземные пусковые ракетные комплексы, ангары для самолетов и стоянки для подводных лодок;
- подземные склады и хранилища оружия и боеприпасов, стратегических резервов.
Разработка и применение высокоточного и сверхмощного оружия в принципе не привели к отказу от подземных оборонительных систем. Ответными мерами являются совершенствование подземных оборонительных комплексов, дублирование сооружений для укрытия и перемещения оружия ответного удара, строительство ложных и отвлекающих целей и др.