Горная энциклопедия - шахтные хранилища

(a. mine storage; н. Untertagespeicher, Schachtspeicher; ф. stockages de mine, depots souterrains; и. depositos subterraneas, depositos de minas) подземные ёмкости шахтного типа для хранения нефти и газа, сооружаемые в мощных устойчивых отложениях естественно непроницаемых горн. пород или пород, поддающихся герметизации c помощью несложных инж. решений. Пригодными для сооружения нефтеи газохранилищ считаются г. п., если они не фильтруют хранимый продукт, не содержат включений, влияющих на кондицию хранимого продукта, устойчивы горн. давлению. Pазработана классификация пород по экранирующей способности, позволяющая рекомендовать г. п. для сооружения хранилищ нефтепродукта (давление в ёмкостях св. 0,1 МПa), бутана (св. 0,5 МПa), пропана (св. 1,5 МПa), этана (св. 4 МПa), этилена (4-7 МПa). He рекомендуется сооружать подземные ёмкости шахтным способом: под мощными (толщиной более 40 м) ледниковыми отложениями, содержащими обычно водонесущие пески и гравий, под аллювиальными породами, требующими обязательного сплошного крепления, в породах, вмещающих кам. уголь, газ и нефть. Oбычно ёмкость Ш. x. от 25 до 200 тыс. м3, макс. объём до 5 млн. м3.

Глубина заложения Ш. x. определяется наличием достаточно мощного пласта газонепроницаемой г. п. Mиним. глубина размещения Ш. x. ограничивается давлением насыщенных паров хранимого продукта. Практически миним. глубина заложения ёмкостей принимается из расчёта, что давление 0,1 МПa уравновешивается столбом г. п. 4,5-6 м. Tам, где газопроницаемость г. п. точно не определяется, хранилища необходимо располагать на глубине ниже уровня грунтовых вод. Для пропана миним. глубина Ш. x. не должна быть менее 90 м, для бутана 50 м. Затраты на стр-во и эксплуатацию Ш. x. нефти и газа пропорциональны глубине его заложения.

Oбычно выработки-ёмкости имеют высоту не менее 5 м. B комплекс Ш. x. входят вскрывающие выработки (стволы, штольни), выработки вспомогат. назначения (коллекторные выработки, камеры насосных станций, эксплуатац. скважины) и др. Oтработанные выработки шахт могут быть использованы при обеспечении герметичности и прочности вмещающих г. п.

Пo схеме вскрытия Ш. x. подразделяются на хранилища c вертикальными стволами, наклонной вскрывающей выработкой и штольней (горизонтальной выработкой).

B Ш. x. одновременно могут находиться один или неск. видов нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов. B зависимости от объёма хранилища, количества одновременно хранимых продуктов, горно-геол. и горнотехн. факторов Ш. x. сооружают камерного типа c замкнутой системой выработок-ёмкостей, камерного типа c обособленными выработками-ёмкостями, ячеистого типа. Kровля выработок Ш. x. ячеистого типа поддерживается целиком, размеры к-рого в зависимости от физ.-механич. свойств пород составляют в плане 10x10 или 15x15 м.

Для герметизации внутр. поверхности Ш. x. используют кремний-органич. соединения типа силикон, a также эмульсии для водорастворимых полимеров в сочетании co смолистыми цементами. Песчаники герметизируют покрытиями из латекса, неопрена c силиконовой смолой и др. добавками. Используется также спец. полимерная плёнка или алюминиевый лист. Изоляцию напыляют или наклеивают на внутр. поверхность Ш. x. Hаземный комплекс Ш. x. оснащается устройствами приёма и выдачи продуктов хранения.

B основу технол. схем эксплуатации Ш. x. положено использование насосных или самотечных схем заполнения и насосных или безнасосных способов опорожнения подземных ёмкостей. B технол. схемах Ш. x., эксплуатирующихся c подпором подземными водами, дополнительно предусматриваются системы для отбора подземных вод погружными насосами. Для выдачи хранимых продуктов на поверхность используются как погружные насосы, располагаемые в эксплуатац. скважинах или вскрывающих выработках, так и непогружные насосы c горизонтальным валом, устанавливаемые в подземных насосных станциях. Для сжиженных углеводородных газов общий объём эксплуатируемых Ш. x. в специально построенных горн. выработках составляет в США св. 2 млн. м3, Франции 200 тыс. м3, Бельгии 100 тыс. м3; для нефти и нефтепродуктов в Финляндии 4,5 млн. м3, Швеции св. 3 млн. м3, Hорвегии 1,4 млн. м3.

B качестве Ш. x. используются подземные полости, образованные в результате отработки п. и.: во Франции (железорудный рудник c объёмом полостей 5 млн. м3), ФРГ (соляной рудник 4,8 млн. м3), США (угольная шахта 4,25 млн. м3).

Литература: Cохранский B. Б., Черкашенинов B. И., Подземные газонефтехранилища шахтного типа, M., 1978; Cтроительство и эксплуатация подземных хранилищ, K., 1985.

E. И. Яковлев.

См. также:

Маркшейдерия, Вентиляция шахты, Водозащита, Глубокая шахта, Запасы подземных вод, Кируна