5.4.3. Выбор оптимальных параметров и оценка прочности подземных хранилищ

Надежность эксплуатации подземных хранилищ зависит от прочности и герметичности незакрепленных выработок-емкостей, определения их оп­тимальных размеров. При решении этих вопросов существенное значение имеют данные, характеризующие состояние пород (проницаемость, напря­жение) в глубине массива и в окрестностях выработки.

В основу изучения напряженного состояния в окрестностях выработок- емкостей положена функциональная зависимость между горным давлением и проницаемостью массива как пористой среды [65]:

5.4.4. Обустройство вертикальных и горизонтальных выработок

Подземная часть газонефтехранилищ шахтного типа состоит из системы горных выработок: вскрывающих, вспомогательного назначения и непосредственно выработок-емкостей. В качестве покрывающих выработок (строительных подходов) при сооружении подземных шахтных газонефтех- р.ииишщ используют вертикальные, наклонные стволы и горизонтальные вы­работки (штольни). К выработкам вспомогательного назначения относят околоствольные (коллекторные) и подходные выработки, камеры подзем­ных насосных станций и эксплуатационные скважины. Вертикальные выработки и период строительства хранилища используются для спуска и подъе- i.i грузов и рабочих, извлечения породы, вентиляции, прокладки водоогводящих труб, кабелей и т. д.

Вертикальные выработки

Стволы подземных хранилищ имеют поперечные сечения различных форм. Наиболее широко применяется круглая форма, которая позволяет ис­пользовать стандартные виды крени (сборная тюбинговая крепь, металли­ческие обсадные трубы, монолитный бетон).

К постоянной крепи вскрывающих выработок предъявляются требования долговечности и огнестойкости. В некоторых случаях крепь (или участок крепи) должна дополнительно обладать продукто- и водонепроницаемос­тью, способностью выдерживать внутреннее давление.

При строительстве подземных хранилищ вертикальные стволы проходят как обычным способом - посредством буровзрывных работ, так и специ­альным - с помощью бурения, а в сложных геологических условиях - пу­тем замораживания.

Сооружая подземные хранилища, вертикальные стволы, как правило, про­ходят сплошным забоем. При этом применяют метод шнуровых зарядов. Расход взрывчатого вещества (ВВ) на взрывание комплекта шпуров опреде­ляют из его удельного расхода.

Для вентиляции выработок в период строительства бурят специальные вентиляционные скважины диаметром 100, 200, 300 и 500 мм. Скважины диаметром 500 мм являются также запасным выходом в случае аварии, и их оборудуют специальным подъемником.

Сооружение горизонтальных выработок

Подземные емкости представляют собой систему взаимосвязанных го­ризонтальных выработок, пройденных с небольшим уклоном в сторону с твола или от него в зависимости от технологической схемы процесса слива и налива нефтепродуктов.

Коллекторные выработки подземных хранилищ обычно имеют неболь­шие сечения (S = 3-4 м^:). Выработки-емкости, пройденные в устойчивых горных породах, отличаются значительными габаритами. Наиболее устойчи­выми являются выработки арочной или конусообразной формы, высота ко­торых превышает ширину в 1,5-2 раза.

Проходку горных выработок подземных хранилищ осуществляют в ос­новном при помощи буровзрывных работ. Шпуры бурят бурильными машина­ми вращательного, ударно-поворотного и вращательно-ударного действия.

В зависимости от способа проходки горизонтальных выработок буровз­рывные работы осуществляют сплошным забоем с опережающей выработ­кой малого сечения или с уступным забоем. Выработки малого сечения про­ходят в основном сплошным забоем, имеющие большое сечение - уступ­ным забоем и с опережающей выработкой.