DE4104383A1 - Salt-mine preservation method - uses solids of compression strength greater than rock pressure and gas cushion, greatly reduces risk of roof cracking - Google Patents
Salt-mine preservation method - uses solids of compression strength greater than rock pressure and gas cushion, greatly reduces risk of roof crackingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Endverwahrung nicht mehr benötigter Kavernen im Steinsalz unter Verwendung von festen und flüssigen Füllstoffen im technologischen Prozeß der gebirgsmechanischen Sicherung.The invention relates to a method for safe final storage Using caverns in rock salt that are no longer required of solid and liquid fillers in the technological process of rock mechanical protection.
Aus der DD-PS 1 56 728 ist beispielsweise ein Verfahren zur Konservierung und Verwahrung von mit flüssigen und/oder schlamm förmigen Medien gefüllten Salzkavernen im Bohrloch bekannt, in dem im standfesten Gebirgsbereich des Bohrloches oberhalb des Kavernenhimmels auf dem Kaverneninhalt aufschwimmend und zwi schen dem darüber angeordneten Dichtelement mit Hilfe eines Kontrollrohres oder über eine demontierbare Rohrtour ein gegen über dem Gebirge, dem Dichtelement, dem Stahl und dem Kavernen inhalt inertes Dicht- oder/und Schutzmedium eingeleitet und durch den Kaverneninnendruck verpreßt wird und bei nachgewie sener Dichtheit ggf. die Verwahrung erfolgt, indem das Kontroll rohr in Etappen mit weiteren Zwischenkontrollen abdichtend ver füllt wird.From DD-PS 1 56 728, for example, a method for Preservation and storage of liquid and / or sludge shaped media-filled salt caverns in the borehole known in that in the stable mountain area of the borehole above the Cavern sky floating on the cavern contents and two rule the sealing element arranged above using a Control tube or a removable tube tour over the mountains, the sealing element, the steel and the caverns content of inert sealing and / or protective medium introduced and is pressed by the internal cavern pressure and at verie If necessary, its tightness can be stored by checking sealing pipe in stages with further intermediate checks is filled.
Dieses und andere bekannte Verfahren zur Endverwahrung von Ka vernen sind jedoch in unterschiedlichem Maße mit Risiken be haftet, da die Vorausberechnung gebirgsmechanischer Vorgänge über geologische Zeiträume in der Regel Prämissen einschließt, deren Zuverlässigkeit noch nicht vollständig erwiesen ist. So wird die endgültige Versiegelung von Salzkavernen, die mit schädlichen Flüssigkeiten gefüllt sind, aus Sicherheitsgründen abgelehnt, da infolge Konvergenz des Gebirges ein Druckanstieg im flüssigkeitsgefüllten Raum auftritt, wobei der höhere Ge birgsdruck des unteren Kavernenbereichs durch die Flüssigkeit auf die Kavernenfirste übertragen wird, was zu Gebirgsrissen im oberen Kavernenbereich und zum unkontrollierten Austritt der Flüssigkeit aus der Kaverne in das darüberliegende Gestein führen kann.This and other known methods for storing Ka However, there are varying degrees of risk is liable because the advance calculation of rock mechanical processes usually includes premises over geological periods, whose reliability has not yet been fully proven. This is how the final sealing of salt caverns with harmful liquids are filled for safety reasons rejected because of a rise in pressure due to the convergence of the mountains occurs in the liquid-filled room, the higher Ge Mountain pressure of the lower cavern area through the liquid is transferred to the ridges of the caverns, resulting in mountain cracks in the upper cavern area and for uncontrolled exit the liquid from the cavern into the rock above can lead.
Kavernen, die mit schädlichen Laugen oder anderen flüssigen Schadstoffen gefüllt sind, werden daher bei der Verwahrung mit einem System für die Druckkontrolle zwischen dem Kavernen inneren und einer Übertageeinrichtung versehen - DD 1 49 975; DD-PS 85 743; DD-PS 1 35 103.Caverns containing harmful alkalis or other liquid Pollutants are filled, therefore, during safekeeping with a system for pressure control between the caverns interior and an above-ground facility - DD 1 49 975; DD-PS 85 743; DD-PS 1 35 103.
Da im Salz verbleibende flüssige Medien stets ein Risiko für die Aufrechterhaltung der Gebirgsdichtheit darstellen, dürfen im Falle des dichten Abschlusses von Kavernen nur unschädliche oder gebundene Flüssigkeiten in deren Innenraum verbleiben. - DD 1 60 132 -Because liquid media remaining in the salt is always a risk for represent the maintenance of rock tightness only harmless if caverns are sealed or bound liquids remain in their interior. - DD 1 60 132 -
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, daß die gebirgsmechanischen Risiken der Riß bildung insbesondere im Firstbereich von Salzkavernen wesent lich reduziert.The invention is therefore based on the object of a method propose that the mechanical risks of the crack education especially in the ridge area of salt caverns reduced.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die vollständig oder teilweise mit Sole gefüllte Kaverne zunächst körnige, unlösliche Feststoffe eingefüllt werden, wobei die überwiegende Menge der Feststoffe eine Bruchfestigkeit auf weisen muß, die höher liegt als der Gebirgsdruck in der Teufe und die Körnung der Feststoffe so gewählt wird, daß ein Durch fließen des Salzgesteins in den Porenraum zwischen den Fest stoffen auf Dauer ausgeschlossen wird; danach mit Hilfe eines zum unteren Kavernenbereich führenden Saugrohres die vorhan dene Sole aus dem Porenraum zwischen den Feststoffen teilweise abgesaugt, so daß ein Luft- bzw. Gaspolster im Porenraum ent steht und ein Teil dieses Porenraums über das Saugrohr mit flüssigen Stoffen aufgefüllt wird, die das Salz der Kavernen stöße und die eingebrachten Feststoffe nicht lösen.According to the invention the object is achieved in that in the Cavern completely or partially filled with brine initially granular, insoluble solids are filled, the predominant amount of solids has a breaking strength must point, which is higher than the mountain pressure in the depth and the grain size of the solids is chosen so that a through flow of salt rock into the pore space between the feast substances are permanently excluded; then with the help of a suction pipe leading to the lower cavern area some of the brine from the pore space between the solids aspirated so that an air or gas cushion ent in the pore space stands and part of this pore space with the intake manifold liquid substances are replenished which are the salt of the caverns Do not loosen impacts and the introduced solids.
Als Füllstoffe können belastete Erdstoffe und/oder Granulate bestimmter Korngröße und kontaminierte oder toxische Flüssig keiten eingesetzt werden, wobei insbesondere die flüssigen Füllstoffe wieder ausgelagert werden können.Contaminated soil and / or granules can be used as fillers certain grain size and contaminated or toxic liquid speeds are used, in particular the liquid Fillers can be outsourced again.
Bei der Befüllung der Kaverne zum Zwecke der Endlagerung ver bleibt nach dem Einfüllen der flüssigen Füllstoffe im oberen Kavernenbereich ein Gaspolster, um eine direkte Übertragung des Flüssigkeitsdruckes auf die Kavernenfirste auszuschließen, was bei Rißbildung zum ungewollten Eindringen von Flüssig keit in die Risse führen würde.When filling the cavern for the purpose of final storage ver remains in the top after filling the liquid fillers Cavern area a gas cushion for direct transmission to exclude the liquid pressure on the ridges of the caverns, which leads to the unwanted penetration of liquid when cracking would lead into the cracks.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird im Kavernenhals selektiv ein scheibenförmiger flacher Hohlraum geschaffen und anschließend mit permeablen Stützkörpern und Bindemittel gefüllt.According to a further advantageous feature of the invention a disc-shaped flat cavity in the cavern neck selectively created and then with permeable support bodies and Binder filled.
Der scheibenförmig ausgebildete verfüllte Raum erstreckt sich horizontal über die gesamte Kaverne und verhindert zusätzlich das Fortschreiten eventuell entstehender Risse mit gegebenen falls nachfolgendem Eindringen von eingelagerten Stoffen.The disc-shaped, filled space extends horizontally across the entire cavern and additionally prevents the progression of possible cracks with given if subsequent penetration of stored substances.
Vor der endgültigen Verwahrung der Kaverne kann mit bekannten Mitteln eine langfristige Drucküberwachung im Bereich der Firste durchgeführt werden.Before the final storage of the cavern can be done with known Means long-term pressure monitoring in the area of Firste be carried out.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Übertragung des wesentlich höheren Gebirgsdruckes des unteren Kavernenbereiches auf die Kavernenfirste weitgehend unterbunden und somit die Gefahr von Rißbildung entscheidend reduziert. Die Erfindung ermöglicht eine sichere Verwahrung von Salzkavernen und eine sichere Endlagerung von gefährlichen Schadstoffen und Ab produkten.With the solution according to the invention, the transfer of the significantly higher rock pressure in the lower cavern area on the ridges of the caverns largely prevented and thus the Risk of cracking significantly reduced. The invention enables safe storage of salt caverns and a safe disposal of hazardous pollutants and waste products.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die verwahrte Salzkaverne.The invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. The accompanying drawing shows the kept salt cavern.
In die solegefüllte Kaverne 1 wird ein körniger Feststoff 3, der beispielsweise aus belastetem Formsand besteht, bis zur Höhe des Kavernenhalses 9 eingebracht. Anschließend wird mit Bohr- oder Spültechnik ein Saugrohr 8 mit Filter 10 eingefahren, das bis über den Kavernensumpf 2 reicht. Über dieses wird die Haupt menge der im Porenraum zwischen den körnigen Feststoffen 3 verbliebenen Sole entleert und an deren Stelle eine geringere Menge eines flüssigen Füllstoffes 4, z. B. eines chlorierten Kohlenwasserstoffs so eingebracht, daß der obere Teil des Poren volumens 5 in der Kaverne gasgefüllt bleibt.A granular solid 3 , which consists for example of contaminated molding sand, is introduced into the brine-filled cavern 1 up to the height of the cavern neck 9 . Subsequently, a suction pipe 8 with filter 10 is inserted with drilling or flushing technology, which extends over the cavern sump 2 . About this the main amount of the remaining in the pore space between the granular solids 3 brine is emptied and in their place a smaller amount of a liquid filler 4 , z. B. introduced a chlorinated hydrocarbon so that the upper part of the pore volume 5 remains gas-filled in the cavern.
Danach wird die Saugleitung 8 entfernt und im Kavernenhals 9 ein gas- und flüssigkeitsdichter Stopfen 6 gesetzt.Then the suction line 8 is removed and a gas- and liquid-tight plug 6 is placed in the cavern neck 9 .
Als zusätzliche oder alternative Maßnahme wird mittels bekannter Verfahren, z. B. Selektivsolen oder Fracverfahren ein scheiben förmiger Hohlraum 7 im Kavernenhals 9 geschaffen, der sich min destens über den Gesamtbereich der Kaverne 1 erstreckt. Dieser scheibenförmige Hohlraum 7 wird anschließend, vorzugsweise mit permeablen Stützkörpern und Bindemittel verfüllt. Die von Ge birgsrissen ausgehende Gefahr kann dadurch weiter verringert werden. Gebirgsrisse, die sich gegebenenfalls dennoch ausbil den, werden dann nur bis an diese Scheibe heranreichen.As an additional or alternative measure, known methods, e.g. B. selective brine or frac process created a disc-shaped cavity 7 in the cavern neck 9 , which extends at least over the entire area of the cavern 1 min. This disk-shaped cavity 7 is then filled, preferably with permeable support bodies and binders. This can further reduce the danger posed by mountain cracks. Mountain cracks, which may still form, will then only reach this disc.
Nach dem Verschluß der Kaverne 1 wird in geologischen Zeit räumen das konvergierende Salzgestein das Kavernenvolumen ver ringern. Der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kaverne kann je doch nicht auf den Bereich der Kavernenfirste einwirken und somit nicht zur Rißbildung führen, da das verbliebene Gas polster als Kompensator gegen eine Rißbildung dient.After the closure of cavern 1 , the converging salt rock will reduce the cavern volume in geological time. However, the liquid pressure inside the cavern cannot affect the area of the cavern ridges and therefore does not lead to the formation of cracks, since the remaining gas cushion serves as a compensator against crack formation.
Bei Interesse einer Erkundung der Druckentwicklung im Bereich des Porenraums der verwahrten Kaverne kann eine Druckmeßlei tung durch den Verschlußstopfen geführt werden, die eine Be obachtungsmöglichkeit über einige Jahrzehnte oder Generationen bietet. Damit ist auch ein Nachweis über die Zuverlässigkeit des Verfahrens gegeben.If you are interested in exploring the pressure development in the area A pressure measurement can be made in the pore space of the stored cavern tion through the plug, which is a loading possibility of monitoring over several decades or generations offers. This is also proof of reliability given the procedure.
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- 1991-02-11 DE DE19914104383 patent/DE4104383C2/en not_active Expired - Fee Related
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