КОЛЬЦЕВАЯ СХЕМА СТРОИТЕЛЬСТВА ГРУППЫ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЧАСТИ ПОДЗЕМНОЙ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 2018 года по МПК E21D13/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области техники проектов объектов атомной энергетики и, конкретнее, к схеме строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Китайский "двенадцатый пятилетний" энергетический план предусматривает ускорение строительства объектов атомной энергетики. Вместе с тем, под влиянием аварии на японской атомной электростанции Фукусима, мировая атомная энергетика, которая только недавно преодолела последствия чернобыльской аварии, вновь находится в стагнации. На государственном уровне рассмотрение и согласование проектов в атомной энергетике становится все более строгим и тщательным, и повышаются требования по безопасности атомных электростанций, что стимулирует появление идей разработки новых схем строительства атомных электростанций с подземным размещением всей атомной электростанции или ее частей.

Для групп подземных выработок группа подземных выработок для энергоблоков гидроэлектростанций является относительно обычной. Масштаб проекта группы подземных выработок для подземной атомной электростанции является сравнимым с масштабом группы подземных выработок гидроэлектростанций. Вместе с тем подземная атомная электростанция имеет гораздо меньше постоянных каналов и высокую степень выемки горы. В дополнение, поскольку атомной электростанции предъявляются высокие требования по модульности, выполнение строительных штолен ограничено.

При выполнении строительных штолен ненадлежащим образом в группе подземных выработок для подземной атомной электростанции, указанное отрицательно влияет на стабильность и безопасность основных выработок, что приводит к неудобствам в строительстве, задержкам строительства и увеличению инвестиций.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения вышеописанных проблем одной целью изобретения является создание схемы строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции. Схема строительства изобретения является компактной, безопасной, экономичной, высоко модульной и удобной в строительстве.

Для достижения указанной выше цели, согласно одному варианту осуществления изобретения, предложена схема строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции. Схема строительства содержит: две выработки электростанции для ядерного реактора с соединительной линией срединных осей двух выработок электростанции для ядерного реактора перпендикулярно продольному направлению горы. По окружности вокруг каждой выработки электростанции для ядерного реактора расположены выработка электростанции для электрооборудования, выработка электростанции для обеспечения безопасности, выработка электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка электростанции для ядерного топлива и соединительная выработка электростанции. Выработки электростанции для электрооборудования, выработки электростанции для обеспечения безопасности и выработки электростанции для ядерного топлива расположены в продольном направлении горы, выработки электростанции для атомного вспомогательного оборудования и соединительные выработки электростанции расположены перпендикулярно продольному направлению горы. Каждая из выработок электростанции для обеспечения безопасности и каждая из выработок электростанции для ядерного топлива расположены на двух сторонах каждой из двух выработок электростанции для ядерного реактора в продольном направлении горы, соответственно. Каждая из выработок электростанции для электрооборудования и каждая из выработок электростанции для обеспечения безопасности расположены на одной и той же стороне каждой из двух выработок электростанции для ядерного реактора. Каждая из выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования и каждая из соединительных выработок электростанции расположены на двух сторонах каждой из выработок электростанции для ядерного реактора перпендикулярно продольному направлению горы. Каждая выработка электростанции для ядерного реактора и соответствующая выработка электростанции для электрооборудования, выработка электростанции для обеспечения безопасности, выработка электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка электростанции для ядерного топлива, и соединительная выработка электростанции образуют группу подземных выработок для радиационной части атомной электростанции. На двух сторонах двух групп подземных выработок для радиационной части атомной электростанции в продольном направлении горы расположены первый главный транспортный туннель и третий главный транспортный туннель. Второй главный транспортный туннель расположен между два группами подземных выработок для радиационной части атомной электростанции. Первый главный транспортный туннель сообщается с третьим главным транспортным туннелем через четвертый главный транспортный туннель. Один конец второго главного транспортного туннеля сообщается с четвертым главным транспортным туннелем. Другие концы первого главного транспортного туннеля, второго главного транспортного туннеля и третьего главного транспортного туннеля сообщаются с земной поверхностью. Каждая из выработок электростанции для ядерного реактора сообщается с соответствующей соединительной выработкой электростанции через основной паровой канал, сообщающийся с земной поверхностью. С земной поверхностью через верхнюю штольневую систему, применяемую при строительстве, сообщается пята или торцевая стенка верхнего свода каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции сообщается. Нижняя часть боковой стенки каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции сообщается с первым главным транспортным туннелем, вторым главным транспортным туннелем, третьим главным транспортным туннелем, четвертым главным транспортным туннелем и основным паровым каналом через нижнюю штольневую систему, применяемую в качестве выпускающего шлак канала.

Верхяя штольневая система содержит: первую основную штольню, первую верхнюю штольню выработки электростанции для первого ядерного реактора, вторую верхнюю штольню выработки электростанции для второго ядерного реактора, вторую основную штольню, третью основную штольню, четвертую основную штольню, третьи верхние штольни выработок электростанции для ядерного топлива, четвертые верхние штольни соединительных выработок электростанции, пятые верхние штольни выработок электростанции для электрооборудования, седьмые верхние штольни выработок электростанции для обеспечения безопасности, восьмую верхнюю штольню выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования и девятые верхние штольни выработок электростанции для обеспечения безопасности. Уровень первой основной штольни выше уровня второй основной штольни, уровня третьей основной штольни и уровня четвертой основной штольни. Первая основная штольня соединена с пятой верхних сводов двух выработок электростанции для ядерного реактора через первую верхнюю штольню выработки электростанции для первого ядерного реактора и вторую верхнюю штольню выработки электростанции для второго ядерного реактора, соответственно. Вторая основная штольня и четвертая основная штольня, соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов наружных концевых поверхностей двух выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Два конца восьмой верхней штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов внутренних концевых поверхностей двух выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Один конец третьей основной штольни соединен со средней частью восьмой верхней штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Вторая основная штольня соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой выработки электростанции для ядерного топлива через одну из третьих верхних штолен выработок электростанции для ядерного топлива. Третья основная штольня соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй выработки электростанции для ядерного топлива через другую из третьих верхних штолен выработок электростанции для ядерного топлива. Третья основная штольня соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой соединительной выработки электростанции через одну из четвертых верхних штолен соединительных выработок электростанции. Четвертая основная штольня соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй соединительной выработки электростанции через другую из четвертых верхних штолен соединительных выработок электростанции. Четвертые верхние штольни соединительных выработок электростанции соединены с торцевыми стенками верхних сводов выработок электростанции для электрооборудования через пятые верхние штольни выработок электростанции для электрооборудования, соответственно. Третья основная штольня соединена с торцевой стенкой верхнего свода одного конца выработки электростанции для обеспечения безопасности через одну из седьмых верхних штолен выработок электростанции для обеспечения безопасности. Восьмая верхняя штольня выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования является разветвленной для создания одной из девятых верхних штолен выработок электростанции для обеспечения безопасности, соединенной с торцевой стенкой верхнего свода другого конца выработки электростанции для обеспечения безопасности. Одна из девятых верхних штолен выработок электростанции для обеспечения безопасности установлена между внутренней концевой поверхностью первой выработки электростанции для атомного вспомогательного оборудования и третьей основной штольней. Четвертая основная штольня является разветвленной для создания другой из седьмых верхних штолен выработок электростанции для обеспечения безопасности, которая вместе с другой из девятых верхних штолен выработок электростанции для обеспечения безопасности соединена с торцевыми стенками верхних сводов двух концов второй выработки электростанции для обеспечения безопасности.

Каждая верхняя штольня системы верхних штолен имеет продольный уклон меньше 12%.

Нижняя штольневая система содержит: первые нижние штольни выработок электростанции для ядерного реактора, вторые нижние штольни выработок электростанции для электрооборудования, третьи нижние штольни выработок электростанции для обеспечения безопасности, четвертые нижние штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, пятые нижние штольни выработок электростанции для ядерного топлива и шестые нижние штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Первый главный транспортный туннель соединен с нижней частью боковой стенки выработки электростанции для первого ядерного реактора через одну из первых нижних штолен выработок электростанции для ядерного реактора. Второй главный транспортный туннель соединен с нижней частью боковой стенки выработки электростанции для второго ядерного реактора через другую из первых нижних штолен выработок электростанции для ядерного реактора. Каждый основной паровой канал соединен с нижней частью боковой стенки соответствующей выработки электростанции для электрооборудования через каждую вторую нижнюю штольню выработки электростанции для электрооборудования. Две третьих нижних штольни выработок электростанции для обеспечения безопасности расположены на четвертом главном транспортном туннеле и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок электростанции для обеспечения безопасности. Две пятых нижних штольни выработок электростанции для ядерного топлива расположены на четвертом главном транспортном туннеле и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок электростанции для ядерного топлива. Две пятых нижних штольни выработок электростанции для ядерного топлива соединены с нижними частями торцевых стенок одних концов соответствующих выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования через шестые нижние штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Две третьи нижние штольни выработок электростанции для обеспечения безопасности соединены с нижними частями торцевых стенок других концов соответствующих выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования через четвертые нижние штольни выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования.

Каждая нижняя штольня нижней штольневой системы имеет продольный уклон меньше 15%.

Две выработки электростанции для ядерного реактора снабжены первыми каналами доставки оборудования для поддержания связи с соответствующими соединительными выработками электростанции. Нижняя часть боковой стенки каждой из соединительных выработок электростанции сообщается с земной поверхностью через каждый из вторых каналов доставки оборудования.

Преимущества схемы строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции заключаются в следующем: главные транспортные туннели, имеющие уровень ±0 м, полностью используют для строительства нижние штольни выработок электростанции, как выпускающие шлак каналы, и для строительства верхних штолен выработок электростанции, как каналы для строительства, поддерживающие связь с земной поверхностью, так что строительство выработок электростанции может быть организовано с применением наименьшего числа каналов для строительства согласно способу рудоспуска (способ рудоспуска относится к выполнению ямы выпуска шлака в вертикальном направлении между верхним каналом и нижним каналом в зоне выемки, применению верхнего канала, как строительного канала, и вводу шлаков, произведенных в строительстве, в нижний канал через ямы выпуска шлака для удаления шлака со стройплощадки). Каждый выработка электростанции обеспечена только нижними штольнями и верхними штольнями. Верхняя штольневая система сообщается с верхними сводами электростанций, а нижняя штольневая система сообщается с нижними частями стен электростанций.

Нижний уровень каждой соединительной выработки электростанции принимает основной паровой канал как строительный канал, и верхний уровень соединительной выработки электростанции выполнен с четвертой верхней штольней. Каждая выработка электростанции для атомного вспомогательного оборудования выполнена с четвертой нижней штольней и шестой нижней штольней на нижнем уровне и выполнена с второй основной штольней, четвертой основной штольней и восьмой верхней штольней на верхнем уровне. Выработка электростанции для обеспечения безопасности выполнена с третий нижней штольней на нижнем уровне и выполнена с седьмой верхней штольней и девятой верхней штольней на верхнем уровне. Выработка электростанции для ядерного топлива выполнена с пятой нижней штольней на нижнем уровне и выполнена с третьей верхней штольней на верхнем уровне. Выработка электростанции для электрооборудования выполнена с второй нижней штольней на нижнем уровне и выполнена с пятой верхней штольней на верхнем уровне.

Нижние штольни выработки электростанции для ядерного реактора, выработки электростанции для электрооборудования, выработки электростанции для обеспечения безопасности, соединительной выработки электростанции, выработки электростанции для ядерного топлива и выработки электростанции для атомного вспомогательного оборудования сообщаются с первым главным транспортным туннелем, вторым главным транспортным туннелем, третьим главным транспортным туннелем, четвертым главным транспортным туннелем и основным паровым каналом.

Выработка электростанции для обеспечения безопасности, выработка электростанции для ядерного топлива, соединительная выработка электростанции, выработка электростанции для атомного вспомогательного оборудования и выработка электростанции для электрооборудования выполнены с верхними штольнями на верхних уровнях для поддержания связи со второй основной штольней, третьей основной штольней и четвертой основной штольней.

Имеющие самые высокие верхние своды, выработки электростанции для ядерного реактора функционально не могут делить обычные каналы для строительства с другими выработками либо на вертикальной поверхности или горизонтальной поверхности, следовательно, выполнена отдельная первая основная штольня. Первая основная штольня разделена на две ветви для создания двух верхних штолен двух выработок электростанции для ядерного реактора, соответственно, соединенных с пятой двух выработок электростанции для ядерного реактора.

Схема строительства изобретения имеет наименьшее число каналов для строительства, выполненных согласно способу рудоспуска. Схема строительства изобретения является короткой, безопасной, экономичной, высокомодульной и удобной для строительства, что удовлетворяет общим требованиям строительства

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 показана структурная схема генерального плана строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции с указанием нижней штольневой системы.

На фиг. 2 показана структурная схема генерального плана строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции с указанием верхней штольневой системы, относящейся к выработкам электростанции для электрооборудования, выработкам электростанции для обеспечения безопасности, выработкам электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработкам электростанции для ядерного топлива и соединительным выработкам электростанции.

На фиг. 3 показана структурная схема генерального плана строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции с указанием верхней штольневой системы, относящейся к выработкам электростанции для ядерного реактора.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Для дополнительной иллюстрации изобретения ниже описаны опытные исследования, детализирующие схему строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции. Следует отметить, что следующее примеры служат для описания и не для ограничения изобретения.

Как показано на фиг. 1-3, схема строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции содержит: выработки 1 электростанции для ядерного реактора, выработки 2 электростанции для электрооборудования, выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности, выработки 4 электростанции для ядерного топлива, соединительные выработки 5 электростанции, выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования, четвертый главный транспортный туннель 7, первый главный транспортный туннель 8, второй главный транспортный туннель 9, третий главный транспортный туннель 10, верхнюю штольневую систему, нижнюю штольневую систему, основной паровой канал 11, второй канал 12 доставки аппаратуры и первый канал 13 доставки аппаратуры.

Обеспечены две выработки 1 электростанции для ядерного реактора. Соединительная линия срединных осей двух выработок электростанции для ядерного реактора перпендикулярна продольному направлению горы. Выработка 2 электростанции для электрооборудования, выработка 3 электростанции для обеспечения безопасности, выработка 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка 4 электростанции для ядерного топлива и соединительная выработка 5 электростанции расположены по окружности, окружающей каждую выработку 1 электростанции для ядерного реактора. Выработки 2 электростанции для электрооборудования, выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности, и выработки 4 электростанции для ядерного топлива расположены в продольном направлении горы. Выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования и соединительные выработки 5 электростанции расположены перпендикулярно продольному направлению горы. Каждая из выработок 3 электростанции для обеспечения безопасности и каждая из выработок 4 электростанции для ядерного топлива расположены на двух сторонах каждой из двух выработок 1 электростанции для ядерного реактора в продольном направлении горы, соответственно. Каждая из выработок 2 электростанции для электрооборудования и каждая из выработок 3 электростанции для обеспечения безопасности расположены на одной стороне каждой из двух выработок 1 электростанции для ядерного реактора. Каждая из выработок 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования и каждая из соединительных выработок 5 электростанции расположены на двух сторонах каждой из выработок 1 электростанции для ядерного реактора перпендикулярно продольному направлению горы. Группа подземных выработок для радиационной части атомной электростанции образована каждой выработкой 1 электростанции для ядерного реактора и соответствующими выработкой 2 электростанции для электрооборудования, выработкой 3 электростанции для обеспечения безопасности, выработкой 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработкой 4 электростанции для ядерного топлива и соединительной выработкой 5 электростанции. Первый главный транспортный туннель 8 и третий главный транспортный туннель 10 расположены на двух сторонах двух групп подземных выработок для радиационной части атомной электростанции в продольном направлении горы. Второй главный транспортный туннель 9 расположен между два группами подземных выработок для радиационной части атомной электростанции. Первый главный транспортный туннель 8 сообщается с третьим главным транспортным туннелем 10 через четвертый главный транспортный туннель 7. Один конец второго главного транспортного туннеля 9 сообщается с четвертым главным транспортным туннелем 7. Другие концы первого главного транспортного туннеля 8, второго главного транспортного туннеля 9 и третьего главного транспортного туннеля 10 сообщаются с земной поверхностью. Каждая из выработок 1 электростанции для ядерного реактора сообщается с соответствующей соединительной выработкой 5 электростанции через основной паровой канал 11, поддерживающий связь с земной поверхностью. Пята или торцевая стенка верхнего свода каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции сообщается с земной поверхностью через верзнюю штольневую систему, применяемую при строительстве. Нижняя часть боковой стенки каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции сообщается с первым главным транспортным туннелем 8, вторым главным транспортным туннелем 9, третьим главным транспортным туннелем 10, четвертым главным транспортным туннелем 7 и основным паровым каналом 11 через нижнюю штольневую систему, применяемую в качестве выпускающего шлак канала.

Верхняя штольневая система содержит: первую основную штольню 41, первую верхнюю штольню 42 выработки электростанции для первого ядерного реактора, вторую верхнюю штольню 43 выработки электростанции для второго ядерного реактора, вторую основную штольню 31, третью основную штольню 32, четвертую основную штольню 33, третьи верхние штольни 34 выработок электростанции для ядерного топлива, четвертые верхние штольни 35 соединительных выработок электростанции, пятые верхние штольни 36 выработок электростанции для электрооборудования, седьмые верхние штольни 37 выработок электростанции для обеспечения безопасности, восьмую верхнюю штольню 38 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, и девятые верхние штольни 39 выработок электростанции для обеспечения безопасности. Уровень первой основной штольни 41 выше уровня второй основной штольни 31, уровня третьей основной штольни 32 и уровня четвертой основной штольни 33. Первая основная штольня 41 соединена с пятой верхних сводов двух выработок 1 электростанции для ядерного реактора через первую верхнюю штольню 42 выработки электростанции для первого ядерного реактора и вторую верхнюю штольню 43 выработки электростанции для второго ядерного реактора, соответственно. Вторая основная штольня 31 и четвертая основная штольня 33, соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов наружных концевых поверхностей двух выработок 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Два конца восьмой верхней штольни 38 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов внутренних концевых поверхностей двух выработок 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Один конец третьей основной штольни 32 соединен со средней частью восьмой верхней штольни 38 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Вторая основная штольня 31 соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой выработки 4 электростанции для ядерного топлива через одну из третьих верхних штолен 34 выработок электростанции для ядерного топлива. Третья основная штольня 32 соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй выработки 4 электростанции для ядерного топлива через другую из третьих верхних штолен 34 выработок электростанции для ядерного топлива. Третья основная штольня 32 соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой соединительной выработки 5 электростанции через одну из четвертых верхних штолен 35 соединительных выработок электростанции. Четвертая основная штольня 33 соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй соединительной выработки 5 электростанции через другую из четвертых верхних штолен 35 соединительных выработок электростанции. Четвертые верхние штольни 35 соединительных выработок электростанции соединены с торцевыми стенками верхних сводов выработки 2 электростанции для электрооборудования через пятые верхние штольни 36 выработок электростанции для электрооборудования, соответственно. Третья основная штольня 32 соединена с торцевой стенкой верхнего свода одного конца первой выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности через одну из седьмых верхних штолен 37 выработок электростанции для обеспечения безопасности. Восьмая верхняя штольня 38 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования является разветвленной для создания одной из девятых верхних штолен 39 выработок электростанции для обеспечения безопасности, соединенной с торцевой стенкой верхнего свода другого конца первой выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности. Одна из девятых верхних штолен 39 выработок электростанции для обеспечения безопасности расположена между внутренней концевой поверхностью первой выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования и третьей основной штольней 32. Четвертая основная штольня 33 является разветвленной для создания другой из седьмых верхних штолен 37 выработок электростанции для обеспечения безопасности, которая вместе с другой из девятых верхних штолен 39 выработок электростанции для обеспечения безопасности соединена с торцевыми стенками верхних сводов двух концов второй выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности. Каждая верхняя штольня верхней штольневой системы имеет продольный уклон меньше 12% для удовлетворения требований безрельсовой транспортировки.

Нижняя штольневая система содержит: первые нижние штольни 21 выработок электростанции для ядерного реактора, вторые нижние штольни 22 выработок электростанции для электрооборудования, третьи нижние штольни 23 выработок электростанции для обеспечения безопасности, четвертые нижние штольни 24 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, пятые нижние штольни 25 выработок электростанции для ядерного топлива и шестые нижние штольни 26 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Первый главный транспортный туннель 8 соединен с нижней частью боковой стенки выработки 1 электростанции для первого ядерного реактора через одну из первых нижних штолен 21 выработок электростанции для ядерного реактора. Второй главный транспортный туннель 9 соединен с нижней частью боковой стенки выработки 1 электростанции для второго ядерного реактора через другую из первых нижних штолен 21 выработок электростанции для ядерного реактора. Каждый основной паровой канал 11 соединен с нижней частью боковой стенки соответствующей выработки 2 электростанции для электрооборудования через каждую вторую нижнюю штольню 22 выработки электростанции для электрооборудования. Две третьих нижних штольни 23 выработок электростанции для обеспечения безопасности расположены на четвертом главном транспортном туннеле 7 и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок 3 электростанции для обеспечения безопасности. Две пятых нижних штольни 25 выработок электростанции для ядерного топлива расположены на четвертом главном транспортном туннеле 7 и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок 4 электростанции для ядерного топлива. Две пятых нижних штольни 25 выработок электростанции для ядерного топлива соединены с нижними частями торцевых стенок одних концов соответствующих выработок 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования через шестые нижние штольни 26 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Две третьих нижних штольни 23 выработок электростанции для обеспечения безопасности соединены с нижними частями торцевых стенок других концов соответствующих выработок 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования через четвертые нижние штольни 24 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования. Каждая нижняя штольня нижней штольневой системы имеет продольный уклон меньше 15% для удовлетворения требований безрельсовой транспортировки.

Две выработки 1 электростанции для ядерного реактора снабжены первыми каналами 13 доставки оборудования для поддержание связи с соответствующими соединительными выработками 5 электростанции. Нижняя часть боковой стенки каждой из соединительных выработок 5 электростанции сообщается с земной поверхностью через каждый из вторых каналов 12 доставки оборудования.

Подземная атомная электростанция данного варианта осуществления принимает устройство двойных реакторов БН-600. Способ рудоспуска принят для организации выемки выработок для подземных сооружений электростанции, то есть выемку организуют на верхнем забое, и шлаки выпускают из низа забоя через ямы выпуска шлака. Способ рудоспуска функционально может удовлетворять требованиям строительства, благодаря уменьшению числа каналов для строительства. Таким образом, требуется только разработка нижней штольневой системы и верхней штольневой системы для сообщения с выработками для электростанции. Нижние штольни имеют устройство с разделением на две ветви на основе первого главного транспортного туннеля 8, второго главного транспортного туннеля 9 и третьего главного транспортного туннеля 10, и верхние штольни имеют устройство с разделением на две ветви на основе первой основной штольни 41, второй основной штольни 31, третьей основной штольни 32 и четвертой основной штольни 33, которое является предпочтительным для уменьшения объема строительных работ в проекте. Нижняя штольневая система и верхняя штольневая система удерживается на некотором расстоянии от смежных выработок для обеспечения стабильности и безопасности группы подземных выработок. Число отрываемых штолен небольшое, расстояния проходки короткие, и интервалы между штольнями и выработками являются адекватными, так что получают экономию затрат и соответствие проекта в целом требованиям безопасности. Поскольку выработки для электростанции в устройстве с двумя реакторами БН-600 принимают проектное решение на модульной основе, проектное решение с модульным построением реализовано в структуре изобретения, которая является конкретно следующей:

Поскольку первый главный транспортный туннель 8, второй главный транспортный туннель 9 и третий главный транспортный туннель 10, применяемые, как постоянные каналы, и основной паровой канал 11, если необходимо, применяемый, как такой канал, все расположены на уровне ±0 м, что значительно отличается от нижних уровней выработок электростанции за исключением соединительной выработки электростанции: например, нижний уровень выработки 1 электростанции для ядерного реактора составляет -9,0 м, нижний уровень выработки 2 электростанции для электрооборудования составляет -7,55 м, и нижний уровень выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности, выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования и выработки 4 электростанции для ядерного топлива составляют -12,5 м. Таким образом, в дополнение к тому, что соединительная выработка 5 электростанции функционально может напрямую применять основной паровой канал 11, как строительный канал, первый главный транспортный туннель 8, второй главный транспортный туннель 9, третий главный транспортный туннель 10, четвертый главный транспортный туннель 7 и основной паровой канал 11, применяемые, как постоянные каналы, нельзя напрямую использовать как в горизонтальной поверхности, так и в вертикальной поверхности. Для удовлетворения требований выпуска вынутого шлака из нижней части выработок, необходимо выполнять нижние штольни, проходящими к нижней части выработок. При этом для уменьшения степени выемки горы, для уменьшения отрицательных факторов, влияющих на стабильность выработок и уменьшения стоимости нижних штолен, никакие основные нижние штольни индивидуально не проектируют, хотя первый главный транспортный туннель 8, второй главный транспортный туннель 9, третий главный транспортный туннель 10, четвертый главный транспортный туннель 7, и основной паровой канал 11, применяемые, как постоянные каналы, полностью используют и разделяют на две ветви для образования нижних штолен 21, 22, 23, 24, 25, 26 и 27 для достижения нижнего уровня выработок. Уклоны нижних ям все меньше 15% для удовлетворения требований безрельсовой транспортировки.

Поскольку верхние уровни выработок для сооружений электростанции являются относительно высокими и отличаются друг от друга. Например, верхний уровень выработки 1 электростанции для ядерного реактора составляет +78,0 м, верхний уровень выработки 2 электростанции для электрооборудования составляет +46,45 м, верхний уровень выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности составляет +41,5 м, верхний уровень выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования составляет +47,5 м, и верхний уровень выработки 4 электростанции для ядерного топлива составляет +54,5 м, и верхний уровень соединительной выработки 5 электростанции составляет +46,0 м, таким образом, первый главный транспортный туннель 8, второй главный транспортный туннель 9, третий главный транспортный туннель 10, четвертый главный транспортный туннель 7 и основной паровой канал 11, функционировавшие, как постоянные каналы нельзя напрямую использовать как в горизонтальной поверхности, так и в вертикальной поверхности. В дополнение, уровень канала 12 доставки оборудования составляет +20,0 м, что значительно отличается от уровня другой выработки, таким образом, необходимо проектировать верхние штольни для соединения с пятой или торцевой стенкой верхнего свода каждой выработки. Поскольку верхняя арка выработки 1 электростанции для ядерного реактора является самой высокой и функционально не может делить общий строительный канал с другой выработкой, как в вертикальной поверхности, так и в горизонтальной поверхности, первую основную штольню 41 отдельно проектируют и разделяют на две ветви для создания первой верхней штольни 42 и второй верхней штольни 43 для соединения с пятой верхних сводов соответствующих выработок 1 электростанции для ядерного реактора, имеющих уровень +65,0 м. Поскольку выработка 2 электростанции для электрооборудования, выработка 3 электростанции для обеспечения безопасности, выработка 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка 4 электростанции для ядерного топлива и соединительная выработка 5 электростанции имеют небольшие разности высот в вертикальной поверхности, данные выработки делят вторую основную штольню 31, третью основную штольню 32 и четвертую основную штольню 33. Вторая основная штольня 31, третья основная штольня 32 и четвертая основная штольня 33 разделены на две ветви для образования третьих верхних штолен 34 выработок электростанции для ядерного топлива, четвертых верхних штолен 35 соединительных выработок электростанции, пятых верхних штолен 36 выработок электростанции для электрооборудования, седьмых верхних штолен 37 выработок электростанции для обеспечения безопасности, восьмой верхней штольни 38 выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования и девятых верхних штолен 39 выработок электростанции для обеспечения безопасности для сообщения с выработками. Вторая основная штольня 31, третья основная штольня 32 и четвертая основная штольня 33 разделены на две ветви для создания верхних штолен 34, 35, 36, 37, 38 и 39, которые дополнительно соединены с уровнями пяты сводов выработок. Уровни верхних сводов третьих верхних штолен 34, четвертых верхних штолен 35, пятых верхних штолен 36, седьмых верхних штолен 37, восьмой верхней штольни 38 и девятых верхних штолен 39 составляют +45,0 м, +37,0 м, +33,0 м, +38,0 м и +33,0 м, соответственно. Четвертые верхние штольни 35 разделены на две ветви для создания пятой верхней штольни 36 для соединения с торцевой стенкой верхнего свода выработки 2 электростанции для электрооборудования, имеющим уровень +37,0 м. Поскольку размер выработки 6 электростанции для атомного вспомогательного оборудования является относительно большим, вторая основная штольня 31, четвертая основная штольня 33, и восьмая верхняя штольня 38, в частности, расположены как верхние штольни; и четвертая нижняя штольня 24 и шестая нижняя штольня 26 приняты, как нижние штольни. Поскольку ось выработки 3 электростанции для обеспечения безопасности является относительно длинной, седьмая верхняя штольня 37 и девятая верхняя штольня 39 в частности, расположены, как верхние штольни для улучшения забоя, устойчивсти на период строительства, и содействия поддержке пяты сводов, что обеспечивает стабильность и безопасность на период строительства пяты сводов. Уклоны верхних штолен все меньше 12% для удовлетворения требований безрельсовой транспортировки.

Хотя показаны и описаны частные варианты осуществления изобретения, специалисту в данной области техники понятно, что можно проводить изменения и модификации без отхода от объема изобретения в его более широких аспектах, и прилагаемая формула изобретения охватывает все такие изменения и модификации действительной сущности и объема изобретения.

Кольцевая схема строительства группы выработок для радиационной части подземной атомной электростанции, содержащей выработки (1) электростанции для ядерного реактора, выработки (2) электростанции для электрического оборудования, выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности, выработки (6) электростанции для атомной вспомогательной установки, выработки (4) электростанции для ядерного топлива, соединительные выработки (5) электростанции, первый главный транспортный туннель (8), второй главный транспортный туннель (9), третий главный транспортный туннель (10), четвертый главный транспортный туннель (7) и основной паровой канал (11); выработки (1) электростанции для ядерного реактора, выработки (2) электростанции для электрического оборудования, выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности, выработки (6) электроустановки для атомной вспомогательной установки, выработки (4) электростанции для ядерного топлива и соединительные выработки (5) электростанции образуют группу подземных выработок для установок радиационной части атомной электростанции; пята верхнего свода или торцевая стенка верхнего свода каждой выработки в группе подземных выработок для установок радиационной части атомной электростанции сообщается с земной поверхностью через верхний уровень системы разветвляющихся туннелей; и нижние части боковых стен каждой выработки в группе подземных выработок для установок радиационной части атомной электростанции соединены с каждым главным транспортным туннелем и основным паровым каналом через нижний уровень системы разветвляющихся туннелей. Группа подземных выработок описанной выше схемы строительства имеет короткие расстояния, удовлетворительную безопасность и высокую степень модульности, является удобной для строительства и экономит инвестиции. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Схема строительства группы подземных выработок кольцевой формы для радиационной части подземной атомной электростанции, отличающаяся тем, что схема строительства содержит:

две выработки (1) электростанции для ядерного реактора с соединительной линией срединных осей двух выработок электростанции для ядерного реактора, перпендикулярной продольному направлению горы; причем по окружности вокруг каждой выработки (1) электростанции для ядерного реактора расположены выработка (2) электростанции для электрооборудования, выработка (3) электростанции для обеспечения безопасности, выработка (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка (4) электростанции для ядерного топлива и соединительные выработки (5) электростанции;

выработки (2) электростанции для электрооборудования, выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности и выработки (4) электростанции для ядерного топлива расположены в продольном направлении горы; выработки (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования и соединительные выработки (5) электростанции расположены перпендикулярно продольному направлению горы; каждая из выработок (3) электростанции для обеспечения безопасности и каждая из выработок (4) электростанции для ядерного топлива расположены на двух сторонах каждой из двух выработок (1) электростанции для ядерного реактора в продольном направлении горы, соответственно; каждая из выработок (2) электростанции для электрооборудования и каждая из выработок (3) электростанции для обеспечения безопасности расположены на одной и той же стороне каждой из двух выработок (1) электростанции для ядерного реактора; каждая из выработок (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования и каждая из соединительной выработки (5) электростанции расположены на двух сторонах каждой из выработок (1) электростанции для ядерного реактора перпендикулярно продольному направлению горы;

каждая выработка (1) электростанции для ядерного реактора и соответствующая выработка (2) электростанции для электрооборудования, выработка (3) электростанции для обеспечения безопасности, выработка (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования, выработка (4) электростанции для ядерного топлива и соединительная выработка (5) электростанции образуют группу подземных выработок для радиационной части атомной электростанции;

на двух сторонах двух групп подземных выработок для радиационной части атомной электростанции в продольном направлении горы расположены первый главный транспортный туннель (8) и третий главный транспортный туннель (10); причем второй главный транспортный туннель (9) расположен между двумя группами подземных выработок для радиационной части атомной электростанции; причем первый главный транспортный туннель (8) сообщается с третьим главным транспортным туннелем (10) через четвертый главный транспортный туннель (7); один конец второго главного транспортного туннеля (9) сообщается с четвертым главным транспортным туннелем (7); другие концы первого главного транспортного туннеля (8), второго главного транспортного туннеля (9) и третьего главного транспортного туннеля (10) сообщаются с земной поверхностью;

каждая из выработок (1) электростанции для ядерного реактора сообщается с соответствующей соединительной выработкой (5) электростанции через основной паровой канал (11), сообщающийся с земной поверхностью; с земной поверхностью через верхнюю штольневую систему, применяемую при строительстве, сообщается пята или торцевая стенка верхнего свода каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции; причем нижняя часть боковой стенки каждой выработки группы подземных выработок для радиационной части атомной электростанции сообщается с первым главным транспортным туннелем (8), вторым главным транспортным туннелем (9), третьим главным транспортным туннелем (10), четвертым главным транспортным туннелем (7) и основным паровым каналом (11) через нижнюю штольневую систему, применяемую в качестве выпускающего шлак канала.

2. Схема строительства по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя штольневая система содержит: первую основную штольню (41), первую верхнюю штольню (42) выработки электростанции для первого ядерного реактора, вторую верхнюю штольню (43) выработки электростанции для второго ядерного реактора, вторую основную штольню (31), третью основную штольню (32), четвертую основную штольню (33), третьи верхние штольни (34) выработок электростанции для ядерного топлива, четвертые верхние штольни (35) соединительных выработок электростанции, пятые верхние штольни (36) выработок электростанции для электрооборудования, седьмые верхние штольни (37) выработок электростанции для обеспечения безопасности, восьмую верхнюю штольню (38) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования и девятые верхние штольни (39) выработок электростанции для обеспечения безопасности;

уровень первой основной штольни (41) выше уровня второй основной штольни (31), уровня третьей основной штольни (32) и уровня четвертой основной штольни (33); причем первая основная штольня (41) соединена с пятой верхних сводов двух выработок (1) электростанции для ядерного реактора через первую верхнюю штольню (42) выработки электростанции для первого ядерного реактора и вторую верхнюю штольню (43) выработки электростанции для второго ядерного реактора, соответственно;

вторая основная штольня (31) и четвертая основная штольня (33), соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов наружных концевых поверхностей двух выработок (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования; два конца восьмой верхней штольни (38) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, соответственно, соединены с торцевыми стенками верхних сводов внутренних концевых поверхностей двух выработок (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования; один конец третьей основной штольни (32) соединен со средней частью восьмой верхней штольни (38) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования;

вторая основная штольня (31) соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой выработки (4) электростанции для ядерного топлива через одну из третьих верхних штолен (34) выработок электростанции для ядерного топлива; третья основная штольня (32) соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй выработки (4) электростанции для ядерного топлива через другую из третьих верхних штолен (34) выработок электростанции для ядерного топлива;

третья основная штольня (32) соединена с торцевой стенкой верхнего свода первой соединительной выработки (5) электростанции через одну из четвертых верхних штолен (35) соединительных выработок электростанции; четвертая основная штольня (33) соединена с торцевой стенкой верхнего свода второй соединительной выработки (5) электростанции через другую из четвертых верхних штолен (35) соединительных выработок электростанции; четвертые верхние штольни (35) соединительных выработок электростанции соединены с торцевыми стенками верхних сводов выработок (2) электростанции для электрооборудования через пятые верхние штольни (36) выработок электростанции для электрооборудования, соответственно;

третья основная штольня (32) соединена с торцевой стенкой верхнего свода одного конца первой выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности через одну из седьмых верхних штолен (37) выработок электростанции для обеспечения безопасности; восьмая верхняя штольня (38) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования является разветвленной для создания одной из девятых верхних штолен (39) выработок электростанции для обеспечения безопасности, соединенных с торцевой стенкой верхнего свода другого конца первой выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности; одна из девятых верхних штолен (39) выработок электростанции для обеспечения безопасности расположена между внутренней концевой поверхностью первой выработки (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования и третьей основной штольней (32); причем четвертая основная штольня (33) является разветвленной для создания другой из седьмых верхних штолен (37) выработок электростанции для обеспечения безопасности, которая вместе с другой из девятых верхних штолен (39) выработок электростанции для обеспечения безопасности соединена с торцевыми стенками верхних сводов двух концов второй выработки (3) электростанции для обеспечения безопасности.

3. Схема строительства по п. 2, отличающаяся тем, что каждая верхняя штольня верхней штольневой системы имеет продольный уклон меньше 12%.

4. Схема строительства по п. 2, отличающаяся тем, что

нижняя штольневая система содержит: первые нижние штольни (21) выработок электростанции для ядерного реактора, вторые нижние штольни (22) выработок электростанции для электрооборудования, третьи нижние штольни (23) выработок электростанции для обеспечения безопасности, четвертые нижние штольни (24) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования, пятые нижние штольни (25) выработок электростанции для ядерного топлива и шестые нижние штольни (26) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования;

первый главный транспортный туннель (8) соединен с нижней частью боковой стенки выработки (1) электростанции для первого ядерного реактора через одну из первых нижних штолен (21) выработок электростанции для ядерного реактора; второй главный транспортный туннель (9) соединен с нижней частью боковой стенки выработки (1) электростанции для второго ядерного реактора через другую из первых нижних штолен (21) выработок электростанции для ядерного реактора;

каждый основной паровой канал (11) соединен с нижней частью боковой стенки соответствующей выработки (2) электростанции для электрооборудования через каждую вторую нижнюю штольню (22) выработки электростанции для электрооборудования;

две третьих нижних штольни (23) выработок электростанции для обеспечения безопасности расположены на четвертом главном транспортном туннеле (7) и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок (3) электростанции для обеспечения безопасности; две пятых нижних штольни (25) выработок электростанции для ядерного топлива расположены на четвертом главном транспортном туннеле (7) и соединены с нижними частями торцевых стенок соответствующих выработок (4) электростанции для ядерного топлива;

две пятых нижних штольни (25) выработок электростанции для ядерного топлива соединены с нижними частями торцевых стенок одних концов соответствующих выработок (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования через шестые нижние штольни (26) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования; причем

две третьих нижних штольни (23) выработок электростанции для обеспечения безопасности соединены с нижними частями торцевых стенок других концов соответствующих выработок (6) электростанции для атомного вспомогательного оборудования через четвертые нижние штольни (24) выработок электростанции для атомного вспомогательного оборудования.

5. Схема строительства по п. 4, отличающаяся тем, что каждая нижняя штольня нижней штольневой системы имеет продольный уклон меньше 15%.

6. Схема строительства по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что

две выработки (1) электростанции для ядерного реактора снабжены первыми каналами (13) доставки оборудования для сообщения с соответствующими соединительными выработками (5) для электростанции; и нижняя часть боковой стенки каждой из соединительных выработок (5) для электростанции сообщается с земной поверхностью через каждый из вторых каналов (12) доставки оборудования.