馬尾溝礦沉陷區(qū)高壓線塔變形預(yù)計(jì)及其治理方案

1、馬尾溝礦沉陷區(qū)高壓線塔變形預(yù)計(jì)及其治理方案 馬尾溝礦沉陷區(qū)高壓線塔變形預(yù)計(jì)及其治理方案1 序言 序言馬尾溝煤礦一采區(qū)地表有220KV娘白線輸電線塔6座，對(duì)采煤造成影響的有3座，分別為44#、45#、46#，地面標(biāo)高分別為44#：1277.7、45#：1276.0、46#：1285.9。其中8101、6101工作面的開(kāi)采已經(jīng)對(duì)高壓線塔及周邊產(chǎn)生了影 響，如圖1所示。圖1 馬尾溝一采區(qū)開(kāi)采后對(duì)地表及線塔的影響 馬尾溝一采區(qū)開(kāi)采后對(duì)地表及

2、線塔的影響2、地質(zhì)開(kāi)采條件 、地質(zhì)開(kāi)采條件2.1 線塔情況 線塔情況 馬尾溝礦一采區(qū)地表有220KV娘白線輸電線塔6座，分別為42#、43#、44#、45#、46#、47#，由采區(qū)南西向北東布置，線塔間距平均約300m，線塔地基土壤為第三、四系紅黃土，對(duì)采煤造成影響的有3座，分別為44#、45#、46#。其中 44#、45#線塔為單腳線塔，均有8條拉線，四角布置，塔身為角鐵焊接構(gòu)成；46#線塔為四腳線塔，無(wú)拉線，線塔基座為混凝土，塔身

3、為角鐵，由螺絲連接構(gòu) 成，塔腳間距為6m。線塔結(jié)構(gòu)及圖片見(jiàn)圖2。立角鋼 斜拉角鋼a 46#線塔結(jié)構(gòu)及圖片3.1 地表沉陷預(yù)計(jì) 地表沉陷預(yù)計(jì) 通過(guò)開(kāi)采沉陷下沉預(yù)計(jì)軟件，對(duì) 6 煤和 8 煤開(kāi)采后地表的變形進(jìn)行了計(jì) 算，得到兩層煤分別開(kāi)采后的地表沉降、傾斜變形和水平變形的等值線圖，見(jiàn) 附圖 1~3 所示。 3.2 線塔變形 線塔變形根據(jù)地表變形結(jié)果，將各變形參數(shù)在 44#、45#、46#線塔坐標(biāo)處進(jìn)行疊加，得到線塔處的沉降值、傾斜值和水

4、平移動(dòng)值，見(jiàn)表 1。表 1 線塔處的沉降值和傾斜值 線塔處的沉降值和傾斜值下沉（mm）走向傾斜值（mm/m）傾向傾斜值（mm/m）走向水平移動(dòng)值（mm/m）傾向水平移動(dòng)值（mm/m）44# 704.1 -10.4 -7.3 -180.7 -125.345# 795.9 1.4 -16.1 -18.1 -266.246# 541.7 -19.4 0 -325.8 1.9可見(jiàn)，由于采動(dòng)影響，三個(gè)線塔的地表下沉量都達(dá)到了 500mm 以上，

5、44# 線塔在走向上的傾斜達(dá)到 10.4‰，45#線塔在走向上的傾斜達(dá)到 16.1‰，46#線塔在走向上的傾斜達(dá)到 19.4‰，均超過(guò)高壓輸電線路安全運(yùn)行的基本要求（不大于 10‰） 。3 個(gè)線塔中，由于 46#線塔位于采空區(qū)邊緣，是傾斜和水平位移的最大位置，受采動(dòng)影響最為劇烈。44#、45#較 46#影響較輕，但在疊加采動(dòng)的影響下，地表下沉值較大。3 個(gè)線塔都需要進(jìn)行人工治理措施才能防止線塔的 變形破壞。3.3 地表預(yù)計(jì)裂隙對(duì)線塔的影

6、響 地表預(yù)計(jì)裂隙對(duì)線塔的影響開(kāi)采沉陷地表裂縫大體上分為兩類(lèi)，即采空區(qū)上方的閉合裂縫和采空區(qū)外緣的張開(kāi)裂縫。當(dāng)?shù)乇硎苓^(guò)一次劇烈采動(dòng)影響以后，重復(fù)采動(dòng)時(shí)地表裂縫的嚴(yán)重程度將比第一次有所減輕。根據(jù)線塔的分布狀況，46#線塔位于8煤工作面采空區(qū)邊緣，是閉合裂縫與 張開(kāi)裂縫過(guò)渡區(qū)，同時(shí)位于6煤工作面采空區(qū)外側(cè)，在張開(kāi)裂縫帶內(nèi)，是最大拉伸位置，處于影響和破壞嚴(yán)重的區(qū)域，也是傾斜和水平位移的最大位置，故在 回采過(guò)程中受裂隙威脅較大；44#、45#線塔

7、均位于采空區(qū)邊緣內(nèi)側(cè)，處于地表不完全閉合裂縫范圍，周?chē)鷷?huì)有部分裂隙產(chǎn)生，若44#、45#線塔能經(jīng)受閉合裂 縫的動(dòng)態(tài)影響，線塔就不會(huì)受到實(shí)質(zhì)性破壞。表 2 地表裂縫寬度 地表裂縫寬度44#線塔 45#線塔 46#線塔走向水平變形值mm/m -1.9 8.7 9.1傾向水平變形值mm/m -0.9 4.0 1.5裂隙平均間距/m 10 10 10最大裂隙寬度/mm 19 87 91表 3 鐵塔裂縫影響概率表 鐵塔裂縫影響概率