Подводное гидротехническое сооружение Советский патент 1983 года по МПК E02D17/00 

Изобретение относится к по)чводным гидротехническим сооружениям и может быть использовано при разработке месторождений нефти и газа на шельфе арктических и дальневосточных морей Известны гидротехнические :ооружения, представляющие собой вЬдонепроницаемый шахтный ствол, содержащий бетонные внутренние и внешние прокладки, протяженные вглубь до водонасыщенных слоев, сквозь которые проходит ствол и барьер между внутренним и внешним бетонным конту-. ром 1. При использовании такого сооруже 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,включаю щее железобетонный вентиляционный ствол L21. Однако известное сооружение не обеспечивает безопасности ведения работ и уменьшения вредного влияния на окружающую среду в сложных штормовых УСЛОВИЯХ, так как сооружение будет испытывать кренящий момент. В случае приливов возможно и заливание открытого ствола, а также уменьшение устойчивости, например, при дрейфующем льде. Целью изобретения является обеспе чение безопасности ведения работ и уменьшение вредного влияния на окру жающую среду. Указанная цель достигается тем, что в подводное гидротехническое сооружение, включающее железобетонны вентиляционный стволi снабжено установленной в верхней части вентиляционного ствола .системой перфорированн труб с поплавками, которая имеет рас- 5 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 снабжено установленной в верхней, части вентиляционного ствола 2 системой 3 перфорированных труб с поплавками 352 , закрепленными тросами 5 с якорями 6, расположенными на дне 7 моря, которая имеет расположенный в нижней части 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 It 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, т два слоя, рядами друг над другом под углом 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 ti метров. Датчик 9 наличия жидкости выполнен например, поплавкозого 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 направляется вверх по коллектору 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 в водную среду и далее, пройдя толщу воды h, попадает в атмосферу. Процесс УСТОЙЧИВОЙ работы подводного гидротехнического соооружения обеспечивается при условии, когда давление (Рр) , развмваемое компрес3сором 13, больше давления столба воды (h), действующего на систему 3 перфорированных труб, т.е.когда выполняется следующее равенство Рр-1. где Рл - рабочее давление компрессора 13; Vl - высота столба морской воды, действующего на систему 3 перфорированных труб; Т плотность морской воды; ДР- избыточное давление, определяемое расчетом, которое составляет величину, достигнутую для нормальной работы устройства. Рабочее давление (Рр)компрессора 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 равенством : L Н - h, где L - длина части ствола, расположенной в воде. Перекрывающая заслонка 11 отрегу лирована на рабочее давление компре сора 13 и полностью исключает проникнбвение воды внутрь ствола 2 в случае, когда, например, устройство временно прекращает нормальное функ ционирование, а также при нормальной работе сооружения. В случае временного прекращения горных работ, а также консервации с оружения , на этот период времени 54 включают приводы 10 заслонки 11 и механизм 16 открывания и закрывания перемычек 12 для закрытия заслонки 11 и перемычек 12, которые в закры- t том состоянии способны выдерживать давление, равное давлению столба воды всей толщи воды (Н+) В атом случае общее давление столба (Рд ) , на которее рассчитаны перемычки 12, равно давлению столба воды (Н + ) и давлению ( Af}, ) : Ро--ТСм е)+лРо, где PQ - общее давление, на которое рассчитаны предохранительные аварийные перемычки 12; . ЗГ - плотность морской воды; 8 - глубина расположения предохранительных аварийных перемычек 12 в морском дне 7; д.рд- 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 оио:расположено полностью под водой и по этому в меньшей степени подвержено факторам, характеризующим опасность акватории: по ветровому и волновому режимам, по опасным явлениям природы а также по ледовой обстановке.

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.