Подводное гидротехническое сооружение

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 5Р Е 02 0 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPtHOMV СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (21) 3309968/29-15 (22) 23 ° 06.81 (46) 23.04.84. Бюл. 9 15 (72) Г.Г.Мирзаев, A.Ã.Ïðîòàñåíÿ и А.Ф.Борознец (71) Ленинградский ордена Ленина, орде"ч Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова (53) 624.19 (088 ° 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 619563, кл. Е 02 В 3/06, 1976.

2.Заявка Японии Р 54-43285, кл. 86/3/В41, 1979 (прототип). (54) (57) ПОДБОДНОЕ ГИЦРОТЕКНИ ВЕСКОЕ

СООРУЖЕНИЕ, содержащее пустотелую железобетонную конструкцию, выполненную в виде вентиляционного ство„.SU„„1 876 1 А.ла для выброса струй газов, и анкерующее приспособление для связи с основанием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения безопасности ведения горных работ, выброса вентиляционных струй в водную среду и повышения надежности в работе в ледовых и штормовых условиях, ствол в верхней 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 анкерующее приспособление выполнено в виде растяжек, прикрепленных к боковым стен- 9 кам ствола и к основанию.

1087621

Изобретение относится к подводным гидротехническим сооружениям и может быть использовано при разработке месторождений нефти и газа .а шельфе арктических и дальневосточных морей. 5

Известно подводное гидротехническое сооружение, преимущественно причал, выполненное в виде оболочки иэ . упругого материала, у которого оболочка выполнена с вставкой в виде гофрированной диафрагмы, причем оболочка закреплена в основании посредством обоймы 1 ) .

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 свя зи с основанием Е23

Однако известное устройство отличается сложностью конструкции. Кроме З0 того, установка такой конструкции на несущем слое морского дна не

odecr чит устойчивости и безопасности ведения работ в сложных штормовых условиях, так как будет испытывать 35 кренящий момент, а в случае приливов возможно и заливание открытого ствола, уменьшение устойчивости.

Целью изобретения является обеспечение безопасности ведения горных ра-ф) 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 - пере- . мычки, связанные с механизмом.их открывания и закрывания, и компрессор, при этом анкерующее приспособление выполнено в виде растяжек, прикрепленных к боковым стенкам ствола и к основанию.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Предлагаемое .устройство представляет собой пустотелую железобетонную конструкцию 1, выполненную в виде 60 вентиляционного ствола 2 для в броса вентиляционной струи. Ствол 2 в верхней своей части снабжен оголовком 3 с системой сопел 4, образованных системой обратных клапанов 5, обеспечи- 65 вающих заданный режим выпуска вентиляционной струи. В нижней части ствола 2 установлены предохранительные аварийные перемычки 6 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 6 гидравлического, злектромеханического 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 6 открываются и струя направляется к оголовку.З с системой сопел 4 и системой обратных клапанов 5.

Под действием воздуха, сжатого 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 на систему сопел 4 с клапанами 5, т.е; когда выполняется следующее. равенство:

РР- h 3 + AP где Р - рабочее давЛение коМпрессора; высота столба Воды, действующей на систему сопел с клапанами

- удельный вес морской воды;

4 Р - избыточное .давление.

"Избыточное давление йР определяется расчетом и составляет величину, достаточную для нормальной работы устройства.

Рабочее давление компрессора Рр должно обеспечивать заданный режим выпуска вентиляционной струи в водную среду, а также полную беэопас« ность ведения горных работ. длина части ствола, находящейся в воде, определяется равенством где ь — длина части ствола, находящейся в воде;

10.87621

- общее давление, íà 20 которое должны быть рассчитаны перемычки; — удельный вес морской воды; глубина моря 25 глубина расположения, перемычек в морском д не; — дополнительное давле ние, выбираемое расСоставитель В.Казаков

Редактор С.Патрушева Техред С. Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 2600/27

Тираж 644, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Н глубина моря;

h высота столба воды, действующей на систему сопел и клапанов.

Клапаны 5 пропускают вентиляцион-. ную струю только в одном направлении 5 снизу вверх, т.е. из ствола 2 в вод-. ную среду, и должны быть отрегулированы на рабочее давление компрессора и полностью исключают проникновение воды внутрь сопел 4 и ствола 2; 10

Этому перпятствуют также перемычки б, которые в закрытом положении должны выдерживать давление столба воды всей толщины Н + 0 . В этом случае общее давление, на которое рассчита- g ны перемычки б, должно складываться иэ давления столба воды Н +9 и а Рв .

P =ф (Й + 1) + аР ог четным путем, которое должно учитывать необходимый запас прочности перемычек.

Использование подводного 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 тяжелой ледовой обстановке на море при шторме и других неблагоприятных условиях. Снижение себестоимости достигается благодаря использованию относительно легких и недорогих элементов конструкции, транспортировка которых по суше и по морю-не представляет трудностей и не связана с привлечением большого количества плавсредств по сравнению с известными подводными гидротехническими сооружениями.

Предлагаемое сооружение 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.