5.4.2. Подземные хранилища шахтного типа
Наибольшее распространение в мировой практике получили шахтные хранилища для нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов, построенные в различных устойчивых горных породах. При этом обязательным условием является размещение выработок-емкостей хранилища ниже местного уровня подземных вод с таким расчетом, чтобы давление столба воды на поверхность выработки превышало максимальное давление хранимого продукта. В этом случае хранилище эксплуатируют при постоянной или периодической откачке подземных вод, поступающих в выработку-емкость но трещинам в массиве пород, и продукт хранят на так называемой водяной подушке. Частный случай этого способа хранения - размещение выработок в практически непроницаемых породах (водоупорах) при полном отсутствии водяной подушки [65].
В геологическом строении участка расположения шахтного хранилища принимают участие нижнекембрийские и четвертичные отложения. Рабочая голща выбрана в пределах отложений, толщина которых колеблется но площади от 29,5 до 38,7 м. Она представляет собой монолитную однородную толщу аргиллитоподобных пестроокрашенных глин. Гидрологические условия характеризуются наличием двух водоносных горизонтов, разделенных водоупорной толщей лонтоваских глин.
Подземное хранилище шахтного типа объемом 5 тыс. м3, представленное на рис. 5.14, состоит из вскрывающей выработки (вертикальный ствол) 1, коллекторной 2 и подходных 7 выработок, вертикальных "слепых" стволов 9 и горизонтальных выработок-емкостей 13. Сопряжение вертикального ствола с коллекторной выработкой выполнено из монолитного бетона 5.
Вертикальный ствол диаметром 6 м закреплен чугунными тюбингами с чеканкой швов свинцом. В нем размещен лифтовый подъемник, лестничное отделение, вентиляционные трубы, злектрокабели и зумпф 6. Оголовок ствола выполнен из железобетона, к нему примыкают две патерны, в одной из которых размещены вентиляторы, в другой - установка пожаротушения.
Иыработки-емкости представляют собой протяженные тоннели, пройденные с небольшим уклоном (i=0,002) в сторону "слепых" стволов.
Псе горизонтальные выработки хранилища имеют круглое сечение и закреплены железобетонными тюбингами сечением 5,5 м. Строительный зазор между тюбингами и вмещающей породой заполнен цементно-песчаным раствором. Крепь выработок предназначена для поддержания их в устойчивом состоянии не является изоляцией для хранимого продукта. Герметичность выработок-емкостей обеспечивается их расположением в практически непроницаемой толще лонтоваских глин с охранной толщей достаточной мощности в кровле и почве выработок.
При проектировании вспомогательных выработок, в частности "слепых" сволов, их вертикальные размеры были приняты таким образом, чтобы сводовая часть выходила за пределы лонтоваских глин в пиритаские отложения. Перемычка с гидрозатвором, представленная на рис. 5.15, обеспечивает герметичное хранение нефтепродукта под давлением 0,9 МПа при давлении в гидрозатворе больше 1,0 МПа.
В результате при устройстве фурнели был вскрыт водоносный прослой песчаника и получен водоприток в слепой ствол. В настоящее время водо- приток ликвидирован, а протечки в закрепном пространстве стволов крайне незначительны. Подземные воды поступают в зумпфы "слепых стволов" 11 иод уровень топлива, откуда их с периодичностью один раз в несколько месяцев выкачивают в наземные буферные резервуары. Один из построенных резервуаров хранения предназначен для этилированного автобензина А-73, два других - для дизельного топлива. При эксплуатации таких хранилищ возникают некоторые недостатки, среди них - проникновение паров через перемычки в насосные камеры при заливе нефтепродукта.