马尾沟矿沉陷区高压线塔变形预计与治理方案.docVIP

马尾沟矿沉陷区高压线塔变形预计及其治理方案 1 序言 马尾沟煤矿一采区地表有220KV娘白线输电线塔6座，高压线产生影响 图1 马尾沟一采区开采后对地表及线塔的影响 2、地质开采条件 2.1 线塔情况 马尾沟矿一采区地表有220KV娘白线输电线塔6座，分别为42#、43#、44#、45#、46#、47#，由采区南西向北东布置，线 a 46#线塔结构及图片 b 44#、45#线塔结构及图片 图2 线塔结构及图片 2.2地质采矿情况 8#煤层6#煤平均10.75m。8#煤平均1.3，倾角平均5°，走向近北东，倾向南东厚平均2.0，倾角平均5°，走向近北东，倾向南东44#线塔盖山厚度198.8m45#线塔盖山厚度194.5m。46#线塔盖山厚度200.4m 8101工作面走向长度1920，切眼长1926101工作面走向长度980，切眼长1708102工作面设计走向长度2040m，切眼长192m，与8101工作面预留20m隔离煤柱，6102工作面设计走向长度850m，切眼长178m，与6101工作面预留67m隔离煤柱。 46#铁塔在8101、6101工作面回风巷侧，距8101回风巷10m，6101回风巷40m；45#铁塔在8102、6102回风巷侧，风巷18.15m。 图3 线塔与工作面相对位置图 8101与6101工作面错距联合开采，已对高压线产生影响接续工作作面对高压线再次造成 3、线塔变形分析 3.1地表沉陷预计 通过开采沉陷下沉预计软件，对6煤和8煤开采后地表的变形进行了计算，得到两层煤分别开采后的地表沉降、倾斜变形和水平变形的等值线图，见附图1~3所示。 3.2 线塔变形 根据地表变形结果，将各变形参数在44#、45#、46#线塔坐标处进行叠加，得到线塔处的沉降值、倾斜值和水平移动值，见表1。 表1 线塔处的沉降值和倾斜值 下沉 （mm） 走向倾斜值（mm/m） 倾向倾斜值（mm/m） 走向水平移动值（mm/m） 倾向水平移动值（mm/m） 44# 704.1 -10.4 -7.3 -180.7 -125.3 45# 795.9 1.4 -16.1 -18.1 -266.2 46# 541.7 -19.4 0 -325.8 1.9 可见，由于采动影响，三个线塔的地表下沉量都达到了500mm以上，44#线塔在走向上的倾斜达到10.4‰，45#线塔在走向上的倾斜达到16.1‰，46#线塔在走向上的倾斜达到19.4‰，均超过高压输电线路安全运行的基本要求（不大于10‰）。3个线塔中，由于46#线塔位于采空区边缘，是倾斜和水平位移的最大位置，受采动影响最为剧烈。44#、45#较46#影响较轻，但在叠加采动的影响下，地表下沉值较大。3个线塔都需要进行人工治理措施才能防止线塔的变形破坏。 3.3 地表预计裂隙对线塔的影响 开采沉陷地表裂缝大体上分为两类，即采空区上方的闭合裂缝和采空区外缘的张开裂缝。当地表受过一次剧烈采动影响以后，重复采动时地表裂缝的严重程度将比第一次有所减轻。 根据线塔的分布状况，46#线塔位于8煤工作面采空区边缘，是闭合裂缝与张开裂缝过渡区，同时位于6煤工作面采空区外侧，在张开裂缝带内，是最大拉伸位置，处于影响和破坏严重的区域，也是倾斜和水平位移的最大位置，故在回采过程中受裂隙威胁较大；44#、45#线塔均位于采空区边缘内侧，处于地表不完全闭合裂缝范围，周围会有部分裂隙产生，若44#、45#线塔能经受闭合裂缝的动态影响，线塔就不会受到实质性破坏。 表2 地表裂缝宽度 44#线塔 45#线塔 46#线塔 走向水平变形值mm/m -1.9 8.7 9.1 倾向水平变形值mm/m -0.9 4.0 1.5 裂隙平均间距/m 10 10 10 最大裂隙宽度/mm 19 87 91 表3 铁塔裂缝影响概率表 44#线塔 45#线塔 46#线塔 线塔结构 基座 拉线 基座 拉线 基座 尺寸/m×m 0.3×0.3 1 0.3×0.3 1 3.47×3.52 安全距离/m 2 2 2 2 2 裂隙平均间距/m 10 10 10 10 10 影响概率 20.3% 30% 20.3% 30% 55% 合计 50.3% 50.3% 55% 三个线塔均受地表裂隙威胁较大，分别达到50.3%和55%，故应对线塔变形进行重点观测，当发生较大变形时，应采取加固地基基础加线塔纠偏联合方案。 4、线塔变形监测方案 4.1 监测内容： （1）线塔下沉值； （2）线塔的水平变形； （3）线塔的倾斜变形； 4.2 观测点的布设 观测点布设方法如下： 根据马尾沟煤矿工作面的岩层移动观测资料预计