Подводное гидротехническое сооружение Советский патент 1984 года по МПК E02D29/77 

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

Известно подводное гидротехническое сооружение, преимущественно причал, выполненное в виде оболочки из упругого материала, у которого оболочка выполнена с вставкой в виде гофрированной диафрагмы, причем оболочка закреплена в основании посредством обоймы Cl3 .

Однако известное устройство выполнено из упругого материала и не может быть использовано в качестве шахтного вентиляционного ствола для применения в условиях шторма и тяжелой ледовой обстановки на море. Кроме того, в нем не может быть обеспечено направленное движение воздуха при вентиляции.

Известно также подводное гидротехническое сооружение, Содержащее пустотелую железобетонную конструкцию, выполненную в виде вентиляционного ствола для выброса струй газов/ и анкерующее приспособление для связи с основанием 2 .

Однако известное устройство отличается сложностью конструкции. Кроме того, установка такой конструкции на несущем слое морского дна не обесгичит устойчивости и безопасности ведения работ в сложных штормовых условиях, так как будет испытывать кренящий момент, а в случае приливов возможно и заливание открытого ствола, уменьшение устойчивости.

Целью изобретения является обеспечение безопасности ведения горных ра бот, выброса вентиляционной струи в водную среду и повышение надежности в работе в ледовых и штормовых условиях.

Поставленная цель достигается тем, что ствол в верхней своей части имеет оголовок с набором вертикальных сопл, снабженных системой обратных клапанов, расположенных вдоль оголовка, а в нижней - перемычки, связанные с механизмом их открывания и закрывания, и компрессор, при этом анкерукяцее приспособление выполнено в виде растяжек, прикрепленных к боковый стенкам ствола и к основанию.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Предлагаемое устройство представляет собой пустотелую железобетонную конструкцию 1, выполненную в виде вентиляционного ствола 2 для выброса ветиляционной струи. Ствол 2 в верхней своей части снабжен оголовком 3 с системой сопел 4, образованных системой обратных клапанов 5, обеспечивающих заданный режим выпуска вентиляционной струи. В нижней части ctaoла 2 установлены предохранительные аварийные перемычки б и компрессор 7. Горизонтальная камера 8 служит для соединения ствола 2 с горными выработками, а также для размещения необходимого оборудования. Растяжки 9 служат для увеличения устойчивости, сооружения и соединяются одним концом к стволу 2, а другим - к несущему слою морского дна 10.

Устройство снабжено механизмом 11 открывания и ,закрывания предохранительных перемычек б гидравлического, электромеханического либо другого типа. При глубине моря Н метров высота столба воды, действующей на систему сопел 4, равна h метров.

Устройство работает следующим образом.

При включении компрессора 7 в направлении снизу вверх проходит струя отработанного воздуха. Под действием сжатого воздуха и механизма 11 аварийные предохранительные перемычки б открываются и струя направляет- ся к оголовку.3 с системой сопел 4 и системой обратных клапанов 5.

Под действием воздуха, сжатЪго до определенного рабочего давления внутри ствола 2, клапаны 5 открываются и начинается процесс выброса вентиляционной струи в водную среду. Процесс УСТОЙЧИВОЙ работы может быть обеспечен при условии, что рабочее давление, развиваемое компрессором Рр, больше давления столба воды h, действующего йа систему сопел 4 с клапанами 5, т.е. когда выполняется следующее, равенство:

АР

hf

где Р ,

- рабочее давление компрессора ; h - столба 9оды,

действующей на систему сопел с клапанами; Т - удельный вес морской

. воды

йР - избыточное -давление. Избыточное давление ДР определяется расчетом .и составляет величину, достаточную для нормальной работы устройства..

Рабочее давление компрессора Рр должно обес печивать заданный режим выпуска вентиляционной струи в водную среду, а также полную безопасность ведения горных работ.

Длина части ствола, находящейся в воде, определяется равенством

Н - h,

L

- длина части ствола,

где находящейся в воде; Н - глубина МОРЯ} h - высота столба воды, действующей на систему сопел и клапанов. Клапаны 5 пропускают вентиляционную струю только в одном направлении снизу вверх, т.е. из ствола 2 в водг ную среду, и должны быть отрегулированы на рабочее давление компрессора и полностью исключают проникновение воды внутрь сопел 4 и-ствола 2i Этому перпятствуют также nepeti 4KH б которые в закрытом положении должны выдерживать давление столба воды всей толщины Н + Р. В этом случае общее давление, на которое рассчитаны перемычки б, должно складываться из давления столба воды Н 4-в и РЛ Рд у(Н + 1) + ДР где РО общее давление, на которое должны быть рассчитаны перегллчки удельный вес морской глубина моря} глубина расположения перемычек в морском дне; дополнительное давление, выбираемое расчетным путем, которое должно учитывать необходимый запас прочности перемычек. Использование подвод«ого гидротехнического сооружения предлагаемой конструкции позволит обеспечить безопасность ведения горных работ и выброс вентиляционной струи в водную среду. При этом увеличивается также и устойчивость всего сооружения при ледовой обстановке на море при шторме и Других неблагоприятных условиях.Снижение себестоимости достигается благодаря использованию относительно легких и недорогих элементов конструкции, транспортировка которвлх по суше и по морю не представляет трудностей и не связана с привлечением большого количества плавсредств по сравнению с известными пoдвoдны IИ гидротехническими сооружениями. Предлагаемое сооруя ение в сравнении с базовым в меньшей степени подвержено всем факторам, характеризующим опасность акватории: по ветровому, волновому режиму, по опасным явлениям природы, по ледовой обстановке , поскольку оно полностью расположено ниже уровня моря.

ПОДВОДНОБ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ, содержащее пустотелую железобетонную конструкцию, выполненную в виде вентиляционного ствог, ;.; : .,; 3 . feJiuJsijOlEMit ,ла для выброса струй газов, и анкерующее приспособление для связи с основанием, отличающееся тем, что, с целью обеспечения безопасности ведения горных работ, вы. броса вентиляционных струй в-водную среду и повышения надежности в работе в ледовых и штормовых условиях, ствол в верхней части имеет оголовок с набором вертикальных conJn,снабженных системой обратных клапанов, расположенных вдоль оголовка, а в нижней - перемычки, связанные с механизмом их открывания и закрывания, и компрессор, при этом анкерующее приспособление выполнено в виде растя- Q жек, прикрепленных к боковым стен- S кам ствола и к основанию. (Л 00 vj 05 ГО