RU2301298C1 - Гидроаккумулирующая электростанция - Google Patents

Гидроаккумулирующая электростанция Download PDF

Info

Publication number
RU2301298C1
RU2301298C1 RU2005141010/03A RU2005141010A RU2301298C1 RU 2301298 C1 RU2301298 C1 RU 2301298C1 RU 2005141010/03 A RU2005141010/03 A RU 2005141010/03A RU 2005141010 A RU2005141010 A RU 2005141010A RU 2301298 C1 RU2301298 C1 RU 2301298C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
completed
headings
breakage
horizon
Prior art date
Application number
RU2005141010/03A
Other languages
English (en)
Inventor
шкин Анатолий Сергеевич Вед (RU)
Анатолий Сергеевич Ведяшкин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2005141010/03A priority Critical patent/RU2301298C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2301298C1 publication Critical patent/RU2301298C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

Изобретение относится к области гидроэнергетики, а именно к гидроаккумулирующим электростанциям, которые вырабатывают электроэнергию в часы повышенного ее спроса в сети. Гидроаккумулирующая электростанция включает верхний и нижний накопительные бассейны, соединенные между собой напорным водоводом, гидроагрегаты и вспомогательное оборудование. Верхний накопительный бассейн размещен в примыкающей к шахтному стволу завершенной очистной выработке верхнего горизонта или на породном отвале, сформированном на поверхности при разработке месторождения. Нижний накопительный бассейн размещен в примыкающей к шахтному стволу завершенной очистной выработке нижнего горизонта. Каждый размещенный в завершенной очистной выработке накопительный бассейн выполнен в виде сообщающихся между собой сбойками, проходящими через барьерные целики в их верхней и нижней частях, очистных выработок, которые отделены от действующих выработок водонепроницаемыми перемычками и связаны с атмосферой наклонными от шахтного ствола сбойками. Гидроагрегаты установлены в выработках околоствольного двора нижнего горизонта. Напорный водовод размещен в шахтном стволе. Изобретение обеспечивает сокращение затрат на строительство гидроаккумулирующей электростанции. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области гидроэнергетики, а именно к гидроаккумулирующим пиковым электростанциям, которые вырабатывают электроэнергию в часы повышенного ее спроса.
Гидроаккумулирующая электростанция в часы избытка электроэнергии в энергосистеме потребляет ее, перекачивая воду из нижнего бассейна в верхний, а в часы повышенного потребления электроэнергии вырабатывает ее за счет накопленной потенциальной энергии воды.
Известна гидроаккумулирующая электростанция (Использование водной энергии. Учебное пособие для вузов. Под редакцией Д.С.Шавелева. Л.: Энергия, 1976. - 656 с. с ил.), содержащая нижний бассейн и верхний бассейн, расположенный выше по рельефу местности, напорный водовод, соединяющий бассейны, и насос-турбину, работающую в двухстороннем режиме.
Недостатком известной гидроаккумулирующей электростанции является то, что она может быть устроена только в условиях гористой местности, где существуют значительные перепады высот для обустройства нижнего и верхнего бассейнов.
Известна подземная гидроаккумулирующая электростанция (патент РФ №2080432, МПК Е 02 В 9/00, опубл. 27.05.1997 г.), содержащая машинный зал, выполненный в скальном массиве в виде верхней и нижней камер, соединенных между собой шахтами. Гидроагрегаты и вспомогательное оборудование размещены в нижней камере машинного зала, крановое оборудование размещено в верхней камере машинного зала.
Недостатком известной гидроаккумулирующей электростанции является необходимость создания специальных подземных камер и шахт в скальном массиве, что требует значительных материальных и трудовых затрат на извлечение горной массы из массива на большой глубине, доставку ее по горным выработкам и на поверхности до места складирования.
Задачей настоящего изобретения является разработка гидроаккумулирующей электростанции, в которой обеспечивается возможность использования в качестве накопительных бассейнов горных выработок, оставшихся от разработки месторождений полезных ископаемых, что значительно сокращает трудовые и материальные затраты.
Для решения поставленной задачи в гидроаккумулирующей электростанции, включающей верхний и нижний накопительные бассейны, соединенные между собой напорным водоводом, гидроагрегаты и вспомогательное оборудование, верхний и нижний бассейны размещены в примыкающих к шахтному стволу завершенных очистных выработках верхнего и нижнего горизонтов, отработка которых произведена с поддержанием налегающей толщи пород устойчивыми целиками, каждый бассейн выполнен в виде сообщающихся между собой завершенных очистных выработок, которые отделены от действующих выработок водонепроницаемыми перемычками, гидроагрегаты установлены в выработках околоствольного двора нижнего горизонта, а напорный водовод размещен в шахтном стволе. Верхний накопительный бассейн может быть расположен также на земной поверхности. Для его обустройства можно использовать плоские отвалы горных пород, созданные при разработке месторождения. Ограждающие дамбы и дно такого бассейна выполняют с водозащитным экраном.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема гидроаккумулирующей электростанции для варианта расположения верхней и нижней камер в горных выработках.
На чертеже обозначены:
1 - шахтный ствол;
2 - действующие горные выработки;
3 - водонепроницаемые перемычки;
4 - завершенные очистные выработки;
5 - сбойки между выработками;
6 - барьерный целик между выработками;
7 - сбойки для движения воздуха;
8 - напорный водовод;
9 - камера для гидроагрегатов;
10 - гидроагрегаты;
11 - сбойки с шахтным стволом.
Гидроаккумулирующая электростанция включает верхний и нижний бассейны, располагаемые в завершенных очистных выработках 4 соответственно на верхнем и нижнем горизонтах рудника (шахты), напорный водовод 8, размещаемый в шахтном стволе 1 и гидроагрегаты 10, установленные в специальной камере 9 околоствольного двора. Завершенные очистные выработки 4 изолируют от действующих выработок 2 с помощью водонепроницаемых перемычек 3 и связывают между собой сбойками 5 в нижней части и сбойками 7 (для движения воздуха) в верхней части, которые проходят через барьерные целики 6. Сбойки 11 проводят наклонными (в сторону от ствола 1) для связи атмосферы выработок 4 с шахтной атмосферой (со стволом).
Гидроаккумулирующую электростанцию оборудуют следующим образом. В пределах месторождения выбирают рудник, на котором ведется отработка мощных рудных залежей с управлением горным давлением поддержанием налегающей толщи горных пород на устойчивых целиках. На руднике определяют шахтный ствол, в окрестности которого имеется достаточное по объему выработанное пространство завершенных очистных выработок 4 на верхнем и нижнем горизонтах, имеющих наибольшую разность высот. Завершенные очистные выработки 4 обследуют и при необходимости в них проводят мероприятия по обеспечению длительной устойчивости, а именно укрепление ослабленных междукамерных целиков (не показаны), изоляцию с помощью торкрет-бетона или латекса частей выработок с породами, склонными к размоканию и др. Завершенные очистные выработки 4 сообщают сбойками 5, 7 между собой и 11 со стволом, максимально используя уже имеющиеся выработки, и изолируют от действующих выработок 2 водонепроницаемыми перемычками 3. Напорный водовод навешивают в свободном отделении шахтного ствола 1 и заводят через водонепроницаемые перемычки 3 в завершенные очистные выработки 4. Гидроагрегаты 10 устанавливают на нижнем горизонте в специальной камере 9, приток воды к которой обеспечивается самотеком со всего пространства завершенных очистных выработок 4.
Гидроаккумулирующая электростанция работает следующим образом (вариант с расположением верхнего бассейна в выработках верхнего горизонта).
В часы избытка в регионе электроэнергии она используется для перекачки воды из завершенных очистных выработок 4 нижнего горизонта гидроагрегатами 10 по напорному водоводу 8 в завершенные очистные выработки 4 верхнего горизонта. В часы максимального потребления электроэнергии вода сбрасывается по водоводу 8 в завершенные очистные выработки 4 нижнего горизонта, и гидроагрегаты 10 вырабатывают электроэнергию, восполняя ее недостаток в энергосистеме.
Именно выполнение гидроаккумулирующей электростанции с использованием в качестве бассейнов завершенных очистных выработок, расположенных в окрестности шахтного ствола, и отработанных с управлением горным давлением поддержанием налегающей толщи горных пород на устойчивых целиках, и изолированных от действующих выработок водонепроницаемыми перемычками, и сообщенных с шахтной атмосферой наклонными сбойками, а также размещение напорного водовода в шахтном стволе и установка гидроагрегатов в выработках околоствольного двора нижнего горизонта, использование площадей для создания верхнего бассейна, занятых породными отвалами, делают возможной техническую реализацию предлагаемого решения при минимальных затратах.
Гидроаккумулирующая электростанция указанной конструкции может работать как на действующих рудниках, так и после прекращения их эксплуатации при выполнении определенных мероприятий по обеспечению в дальнейшем водоотлива и вентиляции шахтного ствола. Верхний бассейн может быть расположен на земной поверхности на площадях, занятых породными отвалами, однако вариант расположения верхнего бассейна в горных выработках в условиях сурового климата более предпочтителен, так как исключает работу станции при минусовых температурах.

Claims (1)

  1. Гидроаккумулирующая электростанция, включающая верхний и нижний накопительные бассейны, соединенные между собой напорным водоводом, гидроагрегаты и вспомогательное оборудование, отличающаяся тем, что верхний накопительный бассейн размещен в примыкающей к шахтному стволу завершенной очистной выработке верхнего горизонта или на породном отвале, сформированном на поверхности при разработке месторождения, а нижний накопительный бассейн размещен в примыкающей к шахтному стволу завершенной очистной выработке нижнего горизонта, причем каждый размещенный в завершенной очистной выработке накопительный бассейн выполнен в виде сообщающихся между собой сбойками, проходящими через барьерные целики в их верхней и нижней частях, очистных выработок, которые отделены от действующих выработок водонепроницаемыми перемычками и связаны с атмосферой наклонными от шахтного ствола сбойками, при этом гидроагрегаты установлены в выработках околоствольного двора нижнего горизонта, а напорный водовод размещен в шахтном стволе.
RU2005141010/03A 2005-12-27 2005-12-27 Гидроаккумулирующая электростанция RU2301298C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141010/03A RU2301298C1 (ru) 2005-12-27 2005-12-27 Гидроаккумулирующая электростанция

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141010/03A RU2301298C1 (ru) 2005-12-27 2005-12-27 Гидроаккумулирующая электростанция

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2301298C1 true RU2301298C1 (ru) 2007-06-20

Family

ID=38314355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141010/03A RU2301298C1 (ru) 2005-12-27 2005-12-27 Гидроаккумулирующая электростанция

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2301298C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500918C1 (ru) * 2012-06-21 2013-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") Способ управления гидроаккумулирующей станцией и устройство для его реализации
RU2699855C1 (ru) * 2018-06-29 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Энергозапас" Промышленная система накопления энергии

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШЕЙНМАН Л.Б. и др. Подземные гидроаккумулирующие электростанции. Москва, Информэнерго, 1976, с.34-35, рис.9. Гидроаккумулирующие электростанции. Под редакцией ШЕЙНМАНА Л.Б. Москва, "Энергия", 1978, с.49-51, рис.3-13. ГУБИН Ф.Ф. и др. Использование гидроаккумулирующих электростанций с подземными низовыми бассейнами. "Гидротехническое строительство", 1973, №2, с.29-33, рис.2. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500918C1 (ru) * 2012-06-21 2013-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") Способ управления гидроаккумулирующей станцией и устройство для его реализации
RU2699855C1 (ru) * 2018-06-29 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Энергозапас" Промышленная система накопления энергии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102562065B (zh) 一种分段空场嗣后充填采矿方法
CN101701465B (zh) 水库分层取水头部的施工工艺方法
CN103195454A (zh) 充填体内巷道或硐室支护方法
CN101975087A (zh) 矿井水综合处理利用技术
RU2301298C1 (ru) Гидроаккумулирующая электростанция
CN110185051A (zh) 深窄基坑开挖施工排水方法
RU2244063C1 (ru) Способ предотвращения образования оползней
CN103122622B (zh) 一种预制排水式护坡结构及其施工方法
CN108979280B (zh) 闭坑矿井大巷储油库、储油方法及修建方法
Olyansky et al. Features of construction of buildings and constructions on loessial the bases in Moldova
CN109736274A (zh) 一种水电工程半地下井筒式厂房
CN105604605B (zh) 复杂大水矿山地下矿井防突发涌水装置
CN110273708A (zh) 一种巷道支护结构体控制疏水法
RU2465405C2 (ru) Способ осушения бортов карьеров с помощью систем комбинированных дренажных устройств
RU2114307C1 (ru) Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых площадного залегания
CN211777587U (zh) 一种煤矿井下采区单水仓排水系统
SU900041A1 (ru) Призабойный илосборник
CN105756705B (zh) 地下矿沉淀池、水仓的一体化施工及清理方法
CN208203351U (zh) 一种隧道洞口顶部暗埋式排水结构
CN215715388U (zh) 一种复合式高陡边坡矿山生态恢复治理系统
RU2039269C1 (ru) Способ реконструкции обводненных карьеров
CN104074234A (zh) 电厂循环水系统的内河水取水口结构及其施工方法
CN113217094A (zh) 一种弱胶结强膨胀高富水软岩劣化效应控制方法
CN114164893A (zh) 一种井工矿山水调度系统及其控制方法
RU2521002C1 (ru) Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с притоком грунтовых вод

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091228