5.5. Подземные хранилища, созданные глубинными взрывами

Хранилища состоят из подземной емкости (полости), скважины с систе­мой технологических трубопроводов и комплекса поверхностных сооруже­ний. Подземные емкости образуются под действием глубинного взрыва за счет уплотнения пластичных горных пород. Форма емкостей, получаемых в результате глубинных взрывов сосредоточенных зарядов ВВ, близка к сферической [47, 48, 64, 65, 92].

Подземные хранилища этого типа можно создавать как взрывами обыч­ных взрывчатых веществ в пластичных горных породах, так и при помощи ядерных зарядов в породах различной крепости.

Взрыв одиночного заряда в зарядной камере сопровождается повышени­ем давления. При давлении 10⁴ МПа и более, которое возникает на границе раздела заряд ВВ-порода, любое твердое тело заметно сжимается. В связи с этим в непосредственной близости от заряда появляется сферическая по­лость, границы которой определяются удельным давлением ударной волны п физико-механическими свойствами среды.

Нa втором Этапе проводят взрывные работы. Создание подземной емкос­ти взрывным способом заключается в том, что в нижней части скважины после взрыва нескольких небольших зарядов ВВ возникает сферическая по­лость, в которую помещают основной заряд большой величины. 11ри взрыве основного заряда пластичная порода подвергается пластическому течению и уплотнению, в результате чего образуется шарообразная емкость с упроч­ненными стенками. Не размеры зависят от величины заряда ВВ в пределах сжимаемости среды.

Количество простреливаний перед основным взрывом зависит от физи­ко-механических свойств пород и величины образуемой полости. 15 каче­стве забойки используют воду (гидрозабойка), которая является наиболее экономичным и эффективным забоечным материалом.

При сооружении подземных емкостей внутренними взрывами применяют сосредоточенные заряды водоустойчивых ВВ (тротил прессованный и гра­нулированный, алюмотол, некондиционный пироксилиновый порох и др.), которые тонут в воде и хорошо в ней детонируют.

Подземные емкости, созданные способом внутренних взрывов, могут быть одиночными и групповыми. При формировании группы (базы) подзем­ных емкостей важное значение имеет определение оптимальных расстояний между емкостями, выбор схемы пространственного размещения группы, а также последовательность образования подземных емкостей во времени.

После проведения взрывных работ и создания полости приступают к мон­тажу технологических трубопроводов и обвязке ус тья скважины. Залив топ­лива в подземные емкости осуществляют порциями из наземных резервуа­ров с последующими замерами уровня топлива лотом.

При использовании взрывных емкостей возникают проблемы, связанные в основном с проявлением горного давления и деформациями подземных полостей. Установлено, что подземные полости сохраняют относительно устойчивое состояние в течение двух-трех лет. Со временем незакреплен­ные полости деформируются за счет обрушения отдельных блоков породы с контура полости.

Метод создания подземных полостей взрывом с одновременным форми­рованием бетонной крепи, практически исключает трудозатраты на их креп­ление. Для этого с поверхности земли на необходимую глубину проводят шурф, в котором взрывом заряда ВВ образуется камуфлетная полость. Объем полости должен быть таким, чтобы в ней разместился бетон крепи проектируемой емкости и заряд ВВ. Полученную полость заполняют бетон­ной смесыо, в ее центре помещают ВВ.

В результате взрыва заряда ВВ, находящегося в центре сферы из тверде­ющего бетона, возникает расширяющаяся сфера взрывных газов. Под дав­лением этих газов (до 20 тыс. МПа) через бетонную оболочку уплотняется грунт.

Описанный метод позволяет сооружать емкости не только сферической, но и цилиндрической, конической формы.

Применение способа строительства подземной емкости с одновремен­ным возведением бетонной крепи камуфлетным взрывом исключает спуск человека в незакрепленную емкость, позволяет возводить бетонную крепь с помощью взрыва ВВ, заменяет трудоемкие процессы крепления.