SU654189A3 - Device for sealing underground mine gas and oil depots - Google Patents

Device for sealing underground mine gas and oil depots

Info

Publication number
SU654189A3
SU654189A3 SU711695305A SU1695305A SU654189A3 SU 654189 A3 SU654189 A3 SU 654189A3 SU 711695305 A SU711695305 A SU 711695305A SU 1695305 A SU1695305 A SU 1695305A SU 654189 A3 SU654189 A3 SU 654189A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinder
sealing
filled
annular
underground mine
Prior art date
Application number
SU711695305A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лаубе Рудольф
Ширмер Манфред
Хайзе Вальтер
Гримм Харри
Клаусницер Гюнтер
Фойгтлендер Иоахим
Шмидтхаус Мартин
Бюттнер Гюнтер
Зитц Петер
Ферстер Зигфрид
Original Assignee
Феб Мансфельд Комбинат "Вильгельм Пик" (Инопредприятие)
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 Феб Мансфельд Комбинат "Вильгельм Пик" (Инопредприятие) filed Critical Феб Мансфельд Комбинат "Вильгельм Пик" (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU654189A3 publication Critical patent/SU654189A3/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/16Modification of mine passages or chambers for storage purposes, especially for liquids or gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к горной промьшшенности и может быть использ вано при создании подземных шахтных газонефтехранилищ. Известна водоупорна  перемычка д герметизации горных выработок, сос  ща  из опорного, основани , выполненного из бетона или железобетона и заделанного в опорные врубы со ск шенньлми кра ми, которые выполнены в подошве, боках и кровле выработки и герметично закрывающихс  металлических дверей. Герметичное прилеган дверей к дверным коробкам обеспечиваетс  уплотн ющими прокладками из резины, просмолённой парусины, свинцовых полос и.т,п., а также надежными запорами и шарнирами 1. Однако такую герметизирующую пер мычку невозможно использовать дл  герметизации подземных шахтных газонефтехранилищ. Известно устройство дл  герметизации подземных шахтных хранилищ, включающее бетонный корпус-пробку, диаметр которого превышает диаметр герметизируемой выработки, гидравлический затвор, выполненный в виде цилиндра и установленный по перимет -РУ бетонного корпуса-пробки, поверх ностный комплекс, средства дл  подачи раствора и трубопроводы, причем кольцевое пространство, образованное цилиндром и горной породой, соеди-. нено трубопроводом с поверхностным комплексом и заполнено солевым глинистым промывочным раствором, давление которого превышает давление хранимого продукта 2. Недостатком известного устройства  вл етс  плоха  герметизаци  подземных шахтных хранилищ, сооруженных в солончаках, из-за неконтролируемого растворени  соли вмещакнцих пород в зоне установки устройства раствором , закачиваемым в гидрозатвор. Цель изобретени  - улучшение герметизации подземных шахтных хранилищ, сооруженных в солончаках. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено дополнительным уплотненйем с трубопроводом, плитой перекрыти  и насосом, при этом дополнительное уплотнение выполнено в виде эластичного баллона кольцеобразной формы, внутренн   полость которого соединена трубопроводом с насосом, промежуточное пространство между баллоном и горной породой заполнено эпоксидной смолой, а дополнительна  плита перекрыти  жестко прикреплена к внутренн му периметру кольцевого баллона, при чем с указанным баллоном соединен один конец цилиндра гидравлического затвора, второй конец которого размещен .в кольцевом пазу, выполненном в горном массиве вокруг герметизируе мой выработки со стороны хранилища и заполненном уплотнительным материа лом. Кроме того, эластичный баллон может быть установлен на бетонном корпусе-пробке с противоположной сто роны от хранимого продукта, а уплотнительный материал может быть выполнен в виде трех последовательно расположенных слоев, состо щих, например из глинистого рассола, битума и суспензии цемента, приготовленной на основе рассола. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - вариант выполнени  устройства, снабженного только пазовым уплотнением, разрез,; на фиг. 3 - вариант выполнени  устройства, снабженного только эластичными баллонами уплотнени , .разрез; на фиг. 4 - вариант выполнени  устройства, снабженного только одним эластичным баллоном уплотнени , разрез; на фиг. 5 - вариант выполнени  устройства, соответствующег изображенному на фиг. 1, с вертикаль ным эластичным баллоном, разрез Устр ойство состоит из помещенного в цилиндрической полости 1, выполненной в шахтном стволе на горизонте залегани  солончака, под бетонной пробкой 2, эластичного баллона 3 кольцеобразной формы, расположенного на опорах 4, из перекрывающей плиты 5перекрыти ,жестко прикрепленной к внутреннему периметру баллона 3, цилиндра 6 гидравлического затвора, который, располага сь на некотором рассто нии от стенки полости 1, образует с ней кольцевое пространство 7 гидрозатБОра. Один конец цилиндра 6соединен с баллоном 3, а другой его конец размещен в кольцевом пазу 8, выполненном на основании цилиндрической полости 1 в горном массиве вокруг герметизируемой выработки со стороны хранилища. В указанном пазу 8 по обеим сторонам цилиндра б расположен уплотнительный материал 9 , например, в виде трех последовательно расположенных слоев, состо щих из глинистого рассола 9а битум . 9,Ь и суспензии цемента 9с , приго тОвленной на основе рассола. Промежуточное пространство 10 между эласт тичным баллоном и горной породой стенок полости 1 заполнено эпоксидной смолой или другим уплотн ющим материалом. С полостью эластичного баллона 3 соединен трубопровод 11 с насосом дл  подачи воздуха с поверхности. С пространством 7 гидрозатвора соеди нены трубопровод 12 дл  выпуска воздуха или дл  подачи дополнительного раствора, и трубопровод 13 дл  подачи промывочного раствора. С полостью ниже герметизирующего устройства соединен трубопровод -14, служащий дл  запитывани  хранилища и выпуска из него хранимого продукта. Внутре ннее пространство 15 цилиндра 6 заполнено бетоном, который образует собственно корпус-пробку устройства. При эксплуатации хранилища герме- . тизаци  его достигаетс  тем, что в пространство 7 размещенного в вскрывающей хранилище выработке устройства , например, в стволе шахты, по трубопроводам 12 и 13 закачиваетс  солевой глинистый промывочный раствор . Этот промывочный раствор поддерживает краевую зону горной породы стенок полости 1, проникает в трещиньз , заполн ет и уплотн етс  в них, сжимает уплотнительные слои 9 в кольцевом пазу 8 и,создает контрдавление относительно размещенного под давлением продукта в хранилище. При закачке промывочного раствора давление закачки принимаетс  выше давлени  продукта, например газа, в хранилище, чтобы газопроницаемые краевые зоны полости 1 скорее диффундировались закачиваемым раствором; чем хранимьи газом. Дополнительна  герметизаци  достигаетс  тем, что кольцевой паз 8 и пространство 10 заполнены стойким относительно пропускани  газа уплотн ющим материалом, а эластичный баллон заполн етс  средой давлени , например воздухом, спомощью насоса по трубопроводу 11. При этом за счет раст жени  баллона уплотнительный материал , например эпоксидна  смола, плотно прижимаетс  к горной породе и обеспечивает герметизацию зазора между устройством и стенками полости 1, уплотн   одновременно горную породу в зоне полости 1. Дл  различных условий хранени  продукта возможны различные варианты выполнени  устройства. Так например , вместо эластичного баллона в кровле полости 1 может быть расположено уплотнение в виде кольцевого паза 8, в который введен конец цилиндра б и который заполнен уплотн ющим материалом 9 (см. фиг. 2). Такой вариант .устройства может быть использован в случае, если сопротивление срезу горной породы недостаточно при воздействии на нее давлени , испытываемого эластичным баллоном. При стабильных прочных г эрных породах уплотнение в виде заполненного уплотн ющим материалом 9 кольцевого паза 8 может быть Зс1менено вторым эластичным баллоном 3 (см. фиг. 3). Третий вариант выполнени  устройства (см. фиг. 4) предполагает применение только одного эластичного баллона 3, который примыкает к кров|ле и основанию полости 1 при заполнении пространства 10 уплотн ющим материалом и запирает с помощью перкрывающей плиты 5 поперечное сечение выработки. Пространство 7, образованное стенкой полости 1 и эластичным баллоном 3 дл  уплотнени  краевой зоны полости 1, заполн етс  по трубопроводу 12 и (или) 13 промывочным раствором.The invention relates to the mining industry and can be used to create underground mine gas and oil storage facilities. A watertight jumper is provided for sealing the mine workings, consisting of a support, a base made of concrete or reinforced concrete and embedded in supporting frames with scant edges, which are made in the sole, sides and roof of the mine and hermetically closed metal doors. Sealed doors are adjoined to door frames provided with sealing gaskets made of rubber, tarred canvas, lead strips, etc., as well as reliable locks and hinges 1. However, this sealing bag cannot be used to seal underground gas and oil storage facilities. A device for sealing underground mine storages is known, which includes a concrete casing with a diameter exceeding the diameter of a pressurized outlet, a hydraulic valve made in the form of a cylinder and installed along the perimeter of the RUU of a concrete casing, surface complex, means for supplying the solution and pipelines, moreover, the annular space formed by the cylinder and the rock, United -. a pipeline with a surface complex and filled with saline clay wash solution, the pressure of which exceeds the pressure of the stored product 2. A disadvantage of the known device is the poor sealing of underground mine storages built in salt marshes due to uncontrolled dissolution of the salt in the installation zone of the device with the solution injected in the water lock. The purpose of the invention is to improve the sealing of underground mine storages built in salt marshes. This is achieved by the fact that the device is provided with an additional seal with a pipeline, a slab and a pump, while the additional seal is made in the form of an elastic balloon of an annular shape, the internal cavity of which is connected by pipeline to a pump, the intermediate space between the cylinder and the rock is filled with epoxy resin, and the slab is rigidly attached to the inner perimeter of the annular balloon, whereby one end of the hydraulic cylinder is connected to the indicated balloon gate, whose second end is situated .in an annular groove formed in the rock mass around the sealing my generation from the storage and filled with sealing materi scrap. In addition, the bladder can be mounted on a concrete cork case on the opposite side of the stored product, and the sealing material can be made in the form of three successive layers, for example, consisting of clay brine, bitumen and cement slurry prepared on the basis of brine. FIG. 1 shows the proposed device, the cut; in fig. 2 shows an embodiment of a device provided only with a slot seal, a section; in fig. 3 shows an embodiment of a device equipped only with elastic gas cylinders; in fig. 4 shows an embodiment of a device equipped with only one elastic compaction balloon, a slit; in fig. 5 shows an embodiment of the device according to FIG. 1, with a vertical elastic balloon, the section The apparatus consists of placed in a cylindrical cavity 1, made in a shaft shaft on the horizon of the salt marsh, under the concrete plug 2, an elastic balloon 3 of an annular shape, located on supports 4, of the overlapping plate 5 overlapped, rigidly attached to the inner perimeter of the cylinder 3, the cylinder 6 of the hydraulic valve, which, being located at some distance from the wall of the cavity 1, forms with it the annular space 7 of the hydraulic valve. One end of the cylinder 6 is connected to the balloon 3, and the other end is placed in an annular groove 8 formed on the base of the cylindrical cavity 1 in the mountain massif around the pressurized outflow from the storage side. In said slot 8, sealing material 9 is arranged on both sides of the cylinder b, for example, in the form of three successive layers consisting of a clay brine 9a bitumen. 9, b and cement slurry 9c prepared on the basis of brine. The intermediate space 10 between the elastic balloon and the rock of the walls of cavity 1 is filled with epoxy resin or other sealing material. A pipe 11 is connected to the cavity of the flexible cylinder 3 with a pump for supplying air from the surface. A space 12 is connected to the air seal space 7 for air exhaust or for supplying an additional solution, and a pipe 13 for supplying the washing solution. A pipeline -14 is connected to the cavity below the sealing device, which serves to power the storage and discharge the stored product from it. Inside the lower space 15 of the cylinder 6 is filled with concrete, which forms the actual casing of the device. When operating the storage herme-. This is achieved by the fact that a saline clay wash solution is pumped through the pipelines 12 and 13 into the space 7 provided by the development of the device, for example, in the shaft of the mine. This flushing solution maintains the edge zone of the rock walls of cavity 1, penetrates into the cracks, fills and seals them, compresses the sealing layers 9 in the annular groove 8 and creates a counterpressure relative to the product placed under pressure in the storage. During the injection of the washing solution, the injection pressure is taken above the pressure of the product, for example gas, in the storage, so that the gas-permeable marginal zones of cavity 1 are rather diffused by the injection solution; than stored gas. Additional sealing is achieved by the fact that the annular groove 8 and the space 10 are filled with a sealing material that is resistant to gas flow, and the elastic cylinder is filled with pressure medium, for example, air, using a pump through pipeline 11. At the same time, due to the expansion of the balloon resin, tightly pressed against the rock and provides sealing of the gap between the device and the walls of cavity 1, at the same time compacting the rock in the area of cavity 1. For various storage conditions Product various possible embodiments of the device. For example, instead of an elastic balloon, a seal in the form of an annular groove 8 can be placed in the roof of cavity 1, into which the end of cylinder b is inserted and which is filled with sealing material 9 (see Fig. 2). This option of the device can be used if the shear resistance of the rock is insufficient when exposed to the pressure experienced by an elastic cylinder. With stable strong rock formations, the seal in the form of an annular groove 8 filled with sealing material 9 can be replaced by a second elastic cylinder 3 (see Fig. 3). The third embodiment of the device (see Fig. 4) involves the use of only one elastic cylinder 3, which adjoins the roof and the base of cavity 1 when filling the space 10 with sealing material and locks the cross-section of the excavation with the help of a perimeter plate 5. The space 7 formed by the wall of the cavity 1 and the elastic balloon 3 to seal the marginal zone of the cavity 1 is filled through the pipeline 12 and / or 13 with the washing solution.

При выполнении предлагаемого устройства имеетс  также возможность варьировани  положением эластичного баллона 3, а именно: он может быть смонтирован так, что в вертикальном разрезе его сечение может иметь вид вертикально-удлиненной фигуры (см. фиг. 5). Этим достигаетс  прилегание уплотнени , расположенного в пространстве 10, к боковой стенке полости 1.When performing the proposed device, it is also possible to vary the position of the elastic balloon 3, namely: it can be mounted so that in a vertical section its cross section can have the form of a vertically elongated figure (see Fig. 5). By this, the seal located in the space 10 against the side wall of the cavity 1 is fitted.

Изобретение может быть применено как дл  перекрыти  шахтных стволов, так и дл  перекрыти  горизонтальных выработок, вскрывающих подземное шахтное хранилище, например штреков.The invention can be applied both for blocking the mine shafts and for blocking horizontal workings that reveal underground mine storage, for example, drifts.

Кроме указанных преимуществ, использование изобретени  позвол ет осуществл ть контроль за проникновением газа в пространство 7, что по существу  вл етс  осуществлением контрол  герметичности перекрыти  выработки, вскрывающей хранилище. Контроль осуществл етс  с помощью трубопроводов 12 и (или) 13, по которым попавший в пространство 7 газ отводитс  на поверхность, где и определ етс  его наЛичие. Если проникновение газа остаетс  в пределах допустимой нормы, то он отводитс  с помощью одного из трубопроводов 12 или 13,. при этом устр|0йство продолжает эксплуатироватьс , а проникающий газ не.остаетс  без контрол .In addition to these advantages, the use of the invention permits control over the penetration of gas into the space 7, which in essence is the implementation of monitoring the tightness of the overlap of production that opens the storage facility. The monitoring is carried out by means of pipelines 12 and (or) 13, through which the gas that has got into the space 7 is removed to the surface, where it is determined. If gas permeation remains within acceptable limits, then it is discharged through one of the pipelines 12 or 13 ,. however, the device continues to operate, and the penetrating gas is not uncontrolled.

При увеличении количества проникающего газа имеетс  возможность увеличени  давлени  промывочного раствора , причем это не приводит к разгерметизации хранилища, так как устройство снабжено дополн ющит ш гидрозатвор уплотнени ми.With an increase in the amount of penetrating gas, it is possible to increase the pressure of the washing solution, and this does not lead to depressurization of the storage, since the device is equipped with additional hydraulic seal with seals.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula 1, Устройство дл  герметизации подземных шахтных газонефтехранилищ, включающее бетонный корпус-пробку.1, A device for sealing underground mine gas and oil storage facilities, including a concrete casing. циаметр которого превышает диаметр герметизируемой выработки, .гидравлический затвор, выполненный в виде цилиндра и установленный по периметру бетонного корп са-пробки, поверхностный комплекс, средства дл  подачи раствора и трубопроводы, причем кольцевое пространство, образованное цилиндром и горной породой , соединено трубопроводом с поверхностным комплексом и заполненоthe diameter of which exceeds the diameter of the sealed working, a hydraulic shutter made in the form of a cylinder and installed around the perimeter of the concrete block, surface complex, means for supplying the solution and pipelines, with the annular space formed by the cylinder and the rock connected to the surface complex and filled 0 солевым глинистым промывочным раствором , давление которого превышает давление хранимого продукта, о т личающеес   тем, что, с целью улучшени  герметизации подземных шахтных хранилищ, сооруженных в солончаках, устройство снабжено дополнительным уплотнением с трубопроводом , плитой перекрыти  и насосом , при этом дополнительное0 salt clay wash solution, the pressure of which exceeds the pressure of the stored product, is due to the fact that, in order to improve the sealing of underground mine storages built in salt marshes, the device is equipped with an additional seal with a pipeline, a slab and a pump л уплотнени  выполнено в виде эластичного баллона кольцеобразной формы, внутренн   полость которого соединена трубопроводом с насосом, промежуточное пространство между баллоном и горной породой заполнено l seal is made in the form of an elastic cylinder of an annular shape, the internal cavity of which is connected by pipeline to a pump, the intermediate space between the cylinder and the rock is filled 5 эпоксидной смолой, а дополнительна  плита перекрыти  жестко прикреплена к внутреннему периметру кольцевого баллона, причем с указанным баллоном соединен один конец цилиндра гидравлического затвора, второй конец которого размещен в кольцевом пазу, выполненном в горном массиве вокруг герметизируемой выработки со стороны хранилища и заполненном уплот5 нительным материалом.5 with an epoxy resin, and an additional slab is rigidly attached to the inner perimeter of the annular balloon, with one cylinder connected to one end of the hydraulic valve cylinder, the other end of which is placed in an annular groove made in the mountain massif around the pressurized working from the storage and filled with sealing material . 2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что эластичный баллон установлен на бетонном корпусе-пробке с противоположной стороны от хранимого продукта.2. A device according to claim 1, characterized in that the elastic balloon is mounted on a concrete cork housing on the opposite side of the stored product. 3.Устройство по ПП.1 и 2, о тличающеес   тем, что уплотнительный материал выполнен в виде трех последовательно расположенных слоев, состо щих, например, из гли5 нистого рассола, битума и суспензии цемента, приготовленной на основе рассола.3. Device according to Claims 1 and 2, differing in that the sealing material is made in the form of three successive layers, for example, consisting of glycerous brine, bitumen and cement slurry prepared on the basis of brine. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бухман Я.З. и Молотков П.Г, Шахтные перемычки. Госгортехиздат, 1962, с. 97-100.Sources of information taken into account during the examination 1. Buchman Ya.Z. and Hammers PG, Mine lintels. Gosgortekhizdat, 1962, p. 97-100. 2. Авторское свидетельство СССР № 305109, М.кл. В 65 G 5/00,, 1970.2. USSR author's certificate No. 305109, M.kl. In 65 G 5/00 ,, 1970. WW JSJs
SU711695305A 1970-10-08 1971-09-14 Device for sealing underground mine gas and oil depots SU654189A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD15055370 1970-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU654189A3 true SU654189A3 (en) 1979-03-25

Family

ID=5483034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU711695305A SU654189A3 (en) 1970-10-08 1971-09-14 Device for sealing underground mine gas and oil depots

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2135544C3 (en)
SU (1) SU654189A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115854257A (en) * 2022-12-15 2023-03-28 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 Gas storage sealing device and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2445483A1 (en) * 1978-12-28 1980-07-25 Geostock SAFETY METHOD AND DEVICE FOR UNDERGROUND LIQUEFIED GAS STORAGE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115854257A (en) * 2022-12-15 2023-03-28 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 Gas storage sealing device and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE2135544A1 (en) 1972-04-13
DE2135544C3 (en) 1980-05-22
DE2135544B2 (en) 1979-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3436919A (en) Underground sealing
CN111351699A (en) Two-dimensional pressure-bearing overwater coal mining analog simulation test device and use method
CN108661078A (en) A kind of composite type Tunnel Design construction method
CN110805471B (en) Airtight for reconstruction of oil depot chamber from abandoned coal mine roadway and construction method thereof
US2947146A (en) Sealing method for underground cavities
SU654189A3 (en) Device for sealing underground mine gas and oil depots
US4818144A (en) Flood isolation dam
CN2856419Y (en) Cave entrance waterproof appts of shield tunnel
RU2551585C1 (en) Method of sealing impervious screen under water reservoirs after open pit mining
US4784522A (en) Method and apparatus for effecting high pressure isolation of liquids
RU2568452C1 (en) Method to seal anti-filtration screen under water reservoir after pit depletion
EA012289B1 (en) Shaft waterproof bulkhead
CN210217779U (en) Movable tunnel device that blocks water
US2634960A (en) Method of mining and apparatus therefor
Cavuoto et al. Urban tunnelling under archaeological findings in Naples (Italy) with ground freezing and grouting techniques
CN110307015A (en) A kind of packaged type tunnel waterproofing device and method
CN208996062U (en) A kind of foundation pit water leak preventing structure
US3504499A (en) Lining for shafts,tunnels and underground chambers
GB496581A (en) An improved method of driving tunnels under water or in water-bearing strata
CN220154432U (en) Medium deep buried coal seam roof modified water-resisting layer stability simulation test device
RU2063077C1 (en) Radioactive waste burial method
RU2748790C1 (en) Method for ensuring pliability of support of vertical trunk located in salt rocks
US5533833A (en) Bulk backfill in situ liner for hard rock environment
US4900191A (en) Method for removal of broken ground
Uglyanitsa On the formation of a waterproofing shell around the underground structure lining in watered ground