架空送电线路中采空区评价方法 精品
- 格式:pdf
- 大小:361.57 KB
- 文档页数:4
简析采空区勘察要点多年来,在隧道、公路、铁路等各类工程建设与发展的过程中,采空区问题逐渐暴露在设计、选线及施工等多环节中。
对采空区影响范围及边界的确定、地基稳定性能的评估以及采空区处理方案的确定等都会对整个施工方案的优化及工程投资估算产生很大的影响。
采空区勘察工作较为复杂,其主要是由于长期的无规则开采及不科学的处理,从而导致上覆岩层破坏,并且规律性不强,加上受到其他方面因素的影响,往往会导致地表突然塌陷、沉降异常等问题。
[1]对于采空区勘察方面的处理,国内外的研究人员都进行了深入的研究与分析,并且通过软件反复演练及数据的处理,取得了很大的成绩。
当前我国有相关学者借鉴前人的研究理论,采用综合方法对地表地形的相关因素及基础条件进行分析,并在综合物探及钻探分析之后,对数据结果进行进一步的合理优化。
1 某高速公路环境及地质条件分析1.1 地理位置及交通情况勘察区域位于内蒙古自治区鄂尔多斯东胜区,在行政方面隶属于准格尔旗管辖,勘查区域位于东经111°10′~111°12′,北纬39°48′~39°40′之间,人口大约为60万人,勘查区域位置在准格尔旗东部所在的海子塔乡一直到鄂尔多斯市东胜区的一个村庄。
有国道线在其北方位置大约相距10cm与之平行,其间交叉有沙市公路及运煤水泥路,交通条件较为便利。
1.2 水文、气象情况水文方面:勘查区域主要的地表水系为乌兰木伦河与其相关的直流河流,乌兰木伦河境内的总会长度大约为27km,直流表现主要为冲沟及大川,该段区域的地质构造位置处在华北地台鄂尔多斯台向斜的东北部位置,没有不良的深部地质构造。
除此之外,岩层较为平缓,通常坡度都<5°。
气象方面:路线经过的区域大多数为大陆半干旱气候,夏季干热,冬季严寒。
7月、8月为一年之中温度最高的季节,最高可达35℃,2月份温度最低,可达零下30℃。
年平均降水量在292mm左右,主要集中在夏季,降雨形式多为暴雨。
采空区治理工程施工及检测随着中部崛起及基础建设的加速发展,煤炭被以不同方式开采,留下了大规模、大范围的采空区及塌陷区,造成采空区及塌陷区上方地基不稳,承载力下降。
为了提高矿区土地的利用率,在正确勘察和评价的基础上,对不同类型采空区地基进行针对性处理。
本文对采空区治理的手段、施工工艺、施工方法及工程质量检测等作了详细的阐述。
1采空区治理设计工作目标通过地表地质调查,布置变形监测及物探和钻探等地质勘察工作,利用相关资料对采空区稳定性作出定量评价,对需要处理的采空区提出具体的处理方法、工艺流程和质量控制措施。
2采空区治理工程施工准备2.1人员准备1)按规定的设计要求组织建设施工项目部;2)根据施工需要,配备工程地质、水文地质、钻探、试验测试、工程计量、安全、机械、计划等相关专业技术人员;3)特殊工种人员必须持证上岗(电工、焊工、铲车驾驶员等);4)参与工程的施工人员须进行岗前培训,掌握必要的施工技术技能,合格后方能上岗。
2.2技术准备1.现场踏勘,了解本项目区域地形、地质地貌、施工条件、材料供给、水、电路等概况;2)阅读设计文件,熟悉施工工艺,掌握施工要点;核对设计施工工程量,检查有无工程中遗漏的项目;3)组织技术人员对施工工艺的可行性进行讨论,对疑点、难点应向设计单位提出书面性的会审意见;4)考查当地施工材料并取样送检;5)用送检合格的材料,按设计要求进行浆液配合比试验,确定注浆浆液的各项性能指标标准。
2.3设备及其他准备1)对施工场地进行合理规划,认真安排现场的施工用地,确定注浆站位置,原材料的堆放位置及临时设施用地范围应尽量避开钻孔施工位置;2)修筑施工便道,保证施工车辆正常通行;3)确定施工地的水源,铺设管道引水至注浆站;4)架设施工用电线路,配备临时用电设备;5)按设计文件要求,结合施工现场实际,组织调遣施工机械设备;6)根据施工周期、工程量建立相应规模的注浆站,配套站内注浆设备。
3采空区治理工程施工3.1钻孔施工3. 1.1原则及顺序1)首先安排技术先导孔钻探施工,全孔取芯,明确查明地层结构及采空区空间特征,确定钻探的施工工艺,指导全面钻探施工;2)钻探顺序由采空区底板标高最低处开始,向标高较高处推进;3)先施工场地四周帷幕孔,再施工中间注浆孔间隔法进行钻孔施工;4)钻探孔可超前注浆孔1孔~2孔;5)施工中,如遇钻孔注浆串浆、冒浆时,应终止钻孔施工,并将钻孔套管口堵塞,待注浆孔注浆结束后再进行该钻孔施工。
采空区地质环境对输电线路的影响及防护措施摘要:随着经济和科技水平的快速发展,地下煤层开采后形成地下空洞,使煤层顶板失去支撑,可导致上覆岩层发生移动变形,当移动变形传输至地表可产生地面塌陷。
采空区架空输电线路基础可能发生沉降、水平位移、倾斜、不均匀沉降等现象,进而使杆塔的根开和各塔腿高差发生变化,塔体结构产生较大的附加应力,导线张力及导线距地表的安全距离发生变化,威胁铁塔安全及线路的稳定运行。
因此,对采空区进行残余变形预测,进而评价采空区稳定性及其对输电线路的影响显得尤为重要。
采空区及周边地表变形形式复杂,对输电运营安全影响很大,需对其引起的安全隐患有足够的重视。
建议采取以抵抗变形为主的工程措施,并建立地面变形监测预警系统,以确保输电的运营安全。
关键词:采空区;残余变形;预测;防治引言为减少占压煤炭资源和保证输电的安全运行,结合区域工程地质条件、煤矿开采情况,采用概率积分法预计模型对两个采空区间安全廊道进行稳定性分析。
受断层的抑制作用,安全廊道地表变形呈现出两侧大、中间小形态。
其中,两条断层所夹的区域西侧的最大变形量达到了400mm,东侧的最大变形量为40mm,中间区域的变形量较小,一般为2~20mm。
综合考虑煤层厚度、埋深、开采方式、形成时间等多种因素的影响,可将评估场地分为稳定区、基本稳定区和不稳定区。
研究表明,在现状条件下,安全廊道多属基本稳定场地,在采取适当措施后,可以进行建设。
1 输电杆塔下采空区检测特点输电杆塔下采空区具有隐蔽性强,规整性差的特点,其引起的地面塌陷会使电力杆塔出现倾斜与沉降,进而产生的非荷载应力极有可能导致杆塔构件破坏、断裂、变形等事故发生,对输电线路安全运行构成严重威胁。
地下采空区引起的地面塌陷区域的大小与地质条件、采空区的深度和体积密切相关。
松软的地层容易引起塌陷,采空区距离地面越近引起的塌陷面积越大,采空区的体积越大造成的危害也越大。
针对杆塔下采空区危害问题,考虑其特殊的空间环境,我们重点关注的是杆塔塔基正下方的倒三角区域内的采空区分布问题。
当代化工研究147Modem Chentical丄° I2021 ・ 08百家争鸣摘要:目前,在我国整体的发展体系当中,工业领域为我国的经济带来了全面的提升,成为了我国增长发展的基础。
而煤矿作为支撑工 业成长的基础性元素,其自身的开采以及治理将对我国整体经济成长起到非常重要的提升效果。
煤矿在开采过程当中,采空区塌陷成为了 整体线路运行的重大隐患。
因此,必须采用合理有效的方法进行预防,保障施工开采人员的安全,才可以对我国后续成长进行有效支撑。
本文将就煤矿采空区输电线路如何治理展开讨论,阐述煤矿地下开采对于地面输电杆塔的影响,分析如何对采空区输电线路进行有效的规 划。
关键词:煤矿开采;输电线路;采空区;研究讨论煤矿采空 区输电线路如何治理*曹海涛(山西汾西矿业(集团)有限责任公司供用电分公司 山西032000)Abstract: At p resent, in the overall development system of C hina, the industrial sector has brought a comprehensive upgrade to the economyof C hina and has become the f oundation of t he growth and development in China. As a basic element supporting industrial growth, the mining and management ofcoal mine wi" p lay a very important role in p romoting the overall economic growth of C hina. In the p rocess of c oal mining, the collapseof g oaf h as become a major hidden danger in the yvhole line operation. Therefore, reasonable and effective methods must be adopted to prevent andensure the safety of c onstruction and mining p ersonnel, so as to effectively support the subsequent growth of o ur country. This p aper discusses how tomanage the transmission lines in goaf o f c oal mine, expounds the influence of u nderground mining on the ground transmission towers, and analyzes how to plan the transmission lines in goaf e ffectively.Key wordsi coal minings transmission lines\ goaf ; research discussion中图分类号:T文献标识码:AHow to Manage the Transmission Lines in Goaf of Coal MineCao Haitao(Power Supply Branch, Shanxi Fenxi Mining (Group) Co., Ltd., Shanxi, 032000)近年来,随着我国开展了全面的煤矿开采、建设,相应 的线路以及布线成为了我国首要关注目标。
采空区危房鉴定实施方案一、背景介绍。
采空区危房是指在煤矿生产过程中,由于采空区开采导致地表或地下建筑物发生倾斜、沉降、开裂等危险情况,存在严重安全隐患的建筑物。
采空区危房的存在对周围环境和人员的安全造成了威胁,因此,对采空区危房进行准确的鉴定和评估,制定科学的处理方案,对于保障矿区安全和人员生命财产安全具有重要意义。
二、鉴定方法。
1. 地质勘察,通过对采空区地质构造、地质条件、地下水情况等进行勘察,了解采空区对周围建筑物的影响程度。
2. 结构评估,对危房的结构进行评估,包括建筑物的承载能力、变形情况、裂缝情况等,判断建筑物的安全状况。
3. 监测数据分析,对采空区危房进行实时监测,获取相关数据并进行分析,掌握危房的变化情况,为鉴定提供客观依据。
4. 综合评估,结合地质勘察、结构评估和监测数据分析的结果,进行综合评估,确定采空区危房的等级和处理方案。
三、鉴定内容。
1. 危房等级划分,根据鉴定结果,将采空区危房划分为一般危房、严重危房和极度危房三个等级,以便进行相应的处理和管理。
2. 处置建议,针对不同等级的采空区危房,提出相应的处理建议,包括加固加固、迁移搬迁、拆除重建等方案,确保危房不再对周围环境和人员造成威胁。
3. 监测预警,针对采空区危房,建立监测预警机制,定期对危房进行监测,一旦发现异常情况及时采取相应的措施,防止事故发生。
四、实施方案。
1. 建立专业团队,组建由地质勘察、结构评估、监测分析等专业人员组成的鉴定团队,负责对采空区危房进行全面鉴定。
2. 制定鉴定标准,结合国家相关标准和规范,制定针对采空区危房的鉴定标准和程序,确保鉴定结果的科学性和准确性。
3. 完善管理制度,建立健全采空区危房管理制度,明确责任部门和责任人,规范危房的监测、处置和维护工作。
4. 加强宣传教育,通过宣传教育活动,提高矿工和周围居民对采空区危房的认识和防范意识,减少事故发生的可能性。
五、总结。
采空区危房鉴定实施方案的制定和实施,对于保障煤矿生产安全和周围居民生命财产安全具有重要意义。
采空区探测的基本方法和初步工作方案1.采空区物探方法探测的可行性1.1电性地质条件在煤系地层中,当煤层被开采以后,在地下岩层中形成一定的空区,同时采空区上方岩层在重力作用下发生一定的塌陷 ,造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移,破坏了岩石的完整性、连续性,致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙,电阻率在这些区域中其值也发生变化,使得原电阻率层状形态受到了破坏,呈不连续、杂乱现象。
一般松动、裂隙、坍塌、采空区为高阻反映,而当采空区域含水或其他含水充填物时易形成低阻异常。
总之煤层采空区与其周边岩层存在明显的电性差异,具备投入瞬变电磁法、高密度电法进行勘探的地球物理特征。
1.2氡气测量条件不同的岩石含有不同的放射性元素和非放射性元素,放射性元素在衰变时,会产生一种惰性气体——氡气。
在裂隙,构造发育的地区,岩石破碎、断裂密布及岩石坍塌等地段,特别利于氡气的释放和运移,易于形成氡气异常。
测量氡气异常的分布,能为研究浮土覆盖地区的构造、断裂带等工作提供重要的信息。
对于地下存在采空区时,会使其上部岩层结构发生变化,如岩石出现裂缝或破碎等。
这就为氡气的运移与集聚提供了有利的条件,从而形成氡异常,这便是利用氡气测量来解决地下采空区存在与否的地球物理前提。
2.采空区探测物探方法的原理介绍2.1瞬变电磁测量原理瞬变电磁探测是地球物理探测的主要手段之一,通过向地下发射电磁波激励地下目标,接收其产生的二次场,确定被测目标的物理参数。
瞬变电磁测量是利用不接地线圈 (或称回线 )向地下发射一次瞬变磁场, 通常是在发射线圈上供一个电流方波 ,可在地下产生稳定的磁场分布, 当电流方波关断后, 地球介质将产生涡流, 其大小取决于地球介质的导电程度。
该涡流不能立即消失, 它将有一个过渡过程, 过渡过程产生的磁场向地表传播, 在地表接收线圈把磁场的变化转化为感应电压的变化。
瞬变电磁法的测深原理又以“烟圈”效应形象地加以阐明,地表接收的二次电磁场是地下感应涡流产生的,其涡流以等效电流环向下并向外扩散,形如“烟圈”。
基于标准化的采空区输电线路杆塔倾斜测量方法作者:宰红斌来源:《中国科技博览》2014年第03期摘要:采空区杆塔倾斜与地基下沉后,保证线路安全运行的控制指标是杆塔倾斜度与基础不均匀沉降值(差异沉降)[1]。
通过总结采空区杆塔倾斜测量数据与方法,提出了在不增设专业观测点的基础上能保证线路安全运行的标准化测量方法。
关键词:采空区输电线路标准化测量【分类号】:TU4760 前言采空区输电线路杆塔倾斜测量参数主要包括杆塔倾斜度、横担歪斜值、基础不均匀沉降值、悬垂串倾斜值、杆塔与基础根开等。
测量一般直接对倾斜杆塔进行即可,如非特别要求,不必另外增设专业观测点。
1 杆塔倾斜度测量1.1 杆塔倾斜度测量包括杆塔正面倾斜值和侧面倾斜值。
测量时将仪器安置在线路中心线(转角杆塔安置在线路转角平分线上),距离杆塔60~70m的位置上,使望远镜十字丝焦点瞄准杆塔顶横担中点a,如图1所示。
使望远镜十字丝往下移动,至c点处,读出钢尺上的读数,将读数与杆塔根开中心位置读数相减,其差值即为横线路方向倾斜值。
1.2同理将仪器置于杆塔横线路方向60~70m的位置上,依据上述方法测量出的数据即为铁塔顺线方向的倾斜值。
1.3计算杆塔倾斜度,按公式1计算出杆塔倾斜度。
1.4 测量周期在开始至3个月以内,每周测量两次,变化特别频繁时每天测量一次(倾斜度变化大于0.05%/d);测量周期在3个月至6个月以内,每周测量1次;测量周期在6个月以上结合在线监测数据每月测量1次[1]。
(1)式中:q-杆塔倾斜度,%;S-杆塔总倾斜值,mm();S1-顺线路方向的倾斜值mm;S2-横线路方向的倾斜值mm );H-杆塔全高,mm。
图1 铁塔结构单线图2 横担歪斜值测量2.1 将经纬仪安置在距塔位60~70m远的线路中线某点上,整平后用望远镜仰视瞄准铁塔正面横担一端M点,如图2所示。
2.2 经纬仪仰角不变,转动上盘,使望远镜十字丝交点对准横担一端N点,如N仍与十字丝交点相重合,则说明横担是水平的;如不重合,量出其两端相对高差Δh。
增刊1(总第152期) 2009年4月 山西电力
SHANXI EI.ECTRIC P0WER Supp.1(Set.152) A0r.2009
架空送电线路中采空区评价方法 白新春,马领康 (山西省电力勘测设计院,山西太原030001)
摘要:为了更好地服务国家电网建设,使勘测设计人员对架空送电线路中涉及到的采空区问题 明确思路,针对山西省多年来涉及到的架空送电线路采空区问题进行了归纳和总结,提出了一 套行之有效的评价方法和一些来源于工程实践的新认识。 . 关键词:架空送电线路;采空区;评价方法;工程实践 中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1671—0320(2009)增刊1-0105—04
O 引言 对于采空区的研究由来已久,从理论到实践, 其中不乏许多宝贵的成果,在国家电网的建设中起 到了重要的作用,使得电网在发展和完善的过程 中,经济效益和社会效益能够齐头并进。 1 采空区对架空送电线路的影响 文中所述均为煤矿采空区的内容,对于其他矿 种采空区,一般对架空送电线路无控制性的影响 (即线路或杆塔一般可以在矿区内选择到比较稳定 的位置)。 1.1对电网规划的影响 在送电线路的可行性研究阶段,往往涉及到电 源点及配套线路的系统规划,当它处于采空区时又 无法避让,那么采空区对电网规划的影响就成为影 响整个省网、国网安全建设运行的至关因素。 图l煤矿采空区产生的地表裂缝 1.2对送电线路路径的影响 收稿日期:2008—12—15,修回日期:2009 02—02 作者简介:白新春(1978一),男,山西忻州人,2003年毕业于华 北水利水电学院岩土工程专业,助理工程师; 马领康(1965一),男,山西运城人,1988年毕业于清华 大学水资源工程专业,高级工程师。 当送电线路通过大面积采空区时,由于穿越采 空区的长度加大,势必对线路的可行性提出质疑, 此时必须对线路穿越采空区进行可行性分析,以决 定采取绕开采空区或在采空区内优化路径方案等 措施。 1.3对杆塔稳定性的影响 由于送电线路塔基面积小而杆塔高度大,采空 区的不均匀沉降和地表倾斜对杆塔影响较大。由于 采空区地表变形产生塔基变形而带来线路和杆塔应 力状态产生异常,严重时会导致运行事故。 1.4对送电线路经济造价的影响 线路通过采空区时,增加了对采空区和杆塔地 基基础处理的费用,同时也增加了线路运行成本, 直接影响电力线路的经济效益。
2架空送电线路采空区评价 架空送电线路通过不同特征的采空区时,会发 生塔基开裂、杆塔倾斜的现象,而这些危害有时是 可控的,有时却是不可控的。能否合理对采空区评 价进行积极防护是很重要的…。下面对架空送电 线路穿越的采空区进行区域、线性、点状的评价, 从而对电网远景规划、送电线路路径的选择及优 化、现场定位每基杆塔的防护措施提出切实可行的 结论性意见。 2.1区域性评价 在位于采空区送电线路的勘测设计中,首先进 行的是可行性研究阶段。而往往在可行性研究阶段 中会同时涉及到电源点的选择和配套送电线路走廊 的系统问题,此时就不能按常规思路,而应从区域 地质的角度考虑。 105 · 山西电力 2009年增刊1 a)首先应充分搜集研究地段的区域地质资料, 掌握该地段的煤田分布特征。 b)在区域内涉及的煤矿按煤层特征、采掘方 式及回采率进行归类。 c)根据不同区段煤矿采空区地表变形的不同 特点,定量预测变形量,进行不同灾害程度的分 区:稳定地带、相对稳定地带和不稳定地带。 d)电源点及配套线路在不同地段选择时,可 进行充分的比选,优化电源点的选择,同时可优化 所配套线路走向I2 J。 在遇到此类问题时,应避免对线路可能途经煤 矿逐一评价,可对区域采空区进行整体评价,为设 计专业整体把握及远景规划提供充分依据,达到事 半功倍的效果。 2.2线性评价 采空区线性评价是针对线路勘测设计中电源点 已有的情况,在可行性研究和初步设计阶段,对位 于采空区或部分穿越采空区的单一线路路径方案的 选择和优化而采取的方法和原则。 a)线路路径应尽量选择在地形开阔且连续、 地势较为平坦的地段,在其他条件允许的前提下, 应尽量避开湿陷严重的黄土丘陵地貌单元,特别应 远离冲沟发育的黄土高陡边坡地段,尽可能确保施 工图阶段每个塔位的天然地基的稳定可靠。 b)为提高线路的可靠性,对通过采空区段的 线路采用单回路设计,以减轻地基荷载,缩小影响 范围。 c)线路转角塔位应尽量避开煤矿现采空区, 对无法避让的也尽量选择在公路、铁路、河流、水 库、村庄或煤矿工业广场等保安煤柱上l3 J。 d)尽量通过开采2~3 a以上的老采空区,也 可选择在矿与矿交界附近通过(矿交界处一般留设 保安煤柱),但需慎重考虑是否存在越界开采的可 能性[ 。 e)在基岩山区和丘陵地区。当采厚比相似时, 尽量通过小窑采空区,避开回采率高的国有大矿。 f)路径避让开采深浅的煤矿,尤其是松散覆 盖层较厚的地段,同时采深与采厚之比H/m<20 的采区,这些地段往往会发生不可修复的变形;如 无法避让,可考虑留保安煤柱通过。 g)有条件时,矿区路径尽量沿主巷道,或留 有煤柱的建筑物(构筑物)附近通过。 2.3点状性评价 采空区的点状评价,是指在架空送电线路勘测 设计中,针对施工图设计阶段每一基杆塔的稳定性 评价,包括室内立体影像图(航片)上和室外现场 】06· 杆塔定位中杆塔位置的选择及其相关处理措施;在 架空送电线路运行中,针对运行中发现的杆塔问题 的稳定性评价。 a)塔位应尽量选择在松散覆盖层尽可能薄的 地段,尤其是具有湿陷性的黄土覆盖层地段,该地 段不良地质作用会叠加,地表破坏加剧,甚至不可 控制。 b)塔位位于黄土丘陵地貌时,尽量选择在平 坦开阔地段,远离冲沟发育和高陡边坡地段,避让 距离应在50 m以上,以防止因采空、流水及黄土 特性共同作用导致的大规模瞬时滑坡。 c)塔位的选择应尽量位于地形平坦开阔附近 无临空面的地段,塔基附近有比较大的临空面,有 可能引起小型的滑坡或蠕变,会加剧采空区地表变 形的发展而破坏塔基的稳定性。 d)塔位应位于矿区无矿带或有按规定留设保 安煤柱的地段。如主巷道、副巷道、主井、副井、 通风井、矿区内主要运煤道路附近是矿区的“安全 岛”,可以立塔;另外村庄、重要的公路、铁路、 河流、水库等重要设施一般留有保安煤柱,其附近 也可考虑立塔。 e)塔位应位于已充分采动,无重复开采可能 的地表移动盆地的中间区。在此区域立塔,采取适 当的结构处理措施,可以满足线路安全运行的 要求。 f)塔位应位于地质构造简单,采空区顶板岩 体厚度大,坚硬完整,地表无变形地段。这些地段 可以为上部杆塔提供良好的支撑,地表变形小,可 以立塔。 g)塔基附近有裂缝时,首先应避开裂缝,一 般避让距离为20 m,同时应对已有裂缝进行封填 覆盖,坡度较大的岩石裂缝使用混凝土填充。在平 缓的地段裂缝采用2:8灰土夯实填充,并做好防水 排水措施,这是因为地表水汇集流入采空区裂缝, 会浸泡塔基岩土而加剧地基变形,尤其是在黄土 地区。 h)把转角塔等重要塔位放在稳定或相对稳定 场地上通过。由于转角塔等荷载大、变形要求严 格、出现问题处理难度大,确保其安全稳定有利于 整个线路的正常运行。 i)合理的挡距设计、适当增加小角度转角塔, 可以减少采空塌陷区对线路的影响。这种措施费用 增加不多,但安全性有较大提高。 i)采空区塔位附近应尽量减少开方,避免临 空面出现,如采用高低腿基础。 k)杜绝采用带拉线铁塔。拉线铁塔主要靠拉 2009年4月 白新春,等:架空送电线路中采空区评价方法 线支撑,一旦铁塔自身基础发生下沉,拉线随即退 出工作,极易造成倒塔,所以不能采用对地基下沉 非常敏感的拉线铁塔,而应采用抵御下沉能力较强 的四腿刚性铁塔。 1)当线路运行中,发现杆塔周围出现裂缝, 杆塔倾斜,基础产生不均匀沉降,应即时调查采空 地段的情况,准确判断和预测杆塔的稳定性。如在 杆塔变形允许范围内,则进行相应的调整即可,不 影响线路的安全运行;若很可能超出杆塔变形允许 范围,应尽快重新选择塔位,进行更换,以免造成 倒塔断线的严重后果。
3新的认识及典型案例 随着我国社会经济的发展,电网建设也在不断 的深入和完善,必须同时关注煤炭产业的技术革 新,它的发展给电网工程的建设带来了新的问题。 3.1对于工程设计中“采厚比”的探讨 “采厚比”一般用来在勘测设计人员进行线路 设计时,考虑是否采取基础和上部结构抗不均匀沉 降措施,以及采取什么样的处理措施所参考的主要 指标或单一指标。例如: 《岩土工程勘察规范》 (GB 50021--2001)中,提出的采厚比30作为建 筑场地适宜性评价的界限标准,大多数设计单位在 过去的一段时间里运用采厚比40作为是否考虑采 取主要结构措施的划分界限。 当然,这些划分原则的提出有其社会、时代背 景。过去经济发展相对滞后,煤矿开采技术条件 差,只能进行浅埋深和低回采率的开采,而电网建 设也处于相对落后的阶段,故提出的评判原则只能 适应过去。近几年,因社会发展的要求,小煤矿永 久性地被关闭,中小煤矿整合为大型煤矿,国有大 型煤矿不断兴起。开采技术不断革新,现有煤矿大 都采用机械化开采,采用分层开采或一次采全高, 其采掘工作面一般宽为200~300 m,长为1 000 in 以上,甚至达到2 000 1TI,工作面的回采率达到 90%以上,形成了巨大的采空面,造成的破坏可想 而知。 工程实例:山西省柳林沙曲煤矿,该矿属于华 晋焦煤集团,年产量3 000 kt,于1999年开始生 产,现开采煤层为4号煤,开采方式为综合机械化 放顶煤采煤法,一次采全高,开采工作面宽为250- 300 m,长为1 000~2 000 m,回采率为98%。4 号煤覆盖层平均厚度在400 133.以上。据调查在新 近采空区内出现了山体滑坡,采空区内一条35 kV 线路两基塔发生了整体滑移,采空区内的110 kV 变电站发生了严重开裂和不均匀沉降,其中张家山
村及高明村正在搬迁;采空区地表裂缝宽为30~ 150 CITI,最大垂直位移约为150 CITI,见图2。
图2采厚比在100左右塌陷严重 根据近几年的工程实践,提出如下判别原则。 a)应充分考虑现有煤矿的特点,即采掘方式、 回采率、采厚比、工作面的大小及松散覆盖层的厚 度,这几个指标应统一考虑,缺一不可。 b)当采厚比小于20时,地面一般不宜立塔, 需考虑采取留设保安煤柱;必须立塔时,需进行充 分论证,采取切实可行的处理方法。 c)当采厚比介于20与50之间时,一般均需 考虑主要的结构措施(如大板式基础)。 d)当采厚比大于50,为基岩山区时,可考虑 采用次要的结构措施(如加长地脚螺栓);为松散 覆盖层时或松散覆盖层较厚,在充分考虑松散层岩 性、回采率等因素时,可考虑采用结构措施的 形式。 e)当采厚比大于100,或在100附近时,不应 轻易下不做处理的结论,在回采率高、工作面大、 松散层很厚且为湿陷性黄土的地段都应考虑主要的 结构措施。 3.2对于黄土地段采空区的破坏认识 黄土在全世界分布广泛,在我国分布面积约 640 Mm ,湿陷性黄土约430 Mm2。因黄土一般具 有发育的垂直节理和柱状节理,具有特殊的水理性 质,且大部分地段具有湿陷性,当线路穿越存在采 空区的黄土地貌单元时,应充分认识两种不同的不 良地质作用共同作用时给送电线路杆塔造成的危 害性。 在黄土地貌单元发育的地段,因地下采空,再 加上黄土的垂直节理及柱状节理发育,使得黄土边 坡尤其是高陡边坡极易失稳,往往会导致黄土边坡 沿破坏面产生瞬时滑动,造成不可挽回的损失。 另外,当黄土覆盖层很厚,且具有湿陷性,地 下采空引起变形,虽没有发展到地表,但因进行矿 井地下水疏干,或地表水下渗,导致沿破碎裂隙带 形成水流通道,在黄土地段从下到上不断扩大,到 达黄土湿陷性地段直至地表,一般均会引起大的塌 陷,有孤立的,也有连续成串的,其破坏具有突发 107·