采空区电力工程岩土勘测研究 岩土勘测

采空区电力工程岩土勘测研究

采空区电力工程岩土勘测研究 摘要:在电力工程中,经常碰到送电线路穿过地下采空区,由于地下采空区的隐 闭性和复杂性,这就要求勘察人员不仅必须具备地质方面的专业知识,还需具有 高度责任感,以更好的优化线路,确保电力线路工程的安全运行。对此,本文首 先分析了采空区的分类,之后对采空区电力工程的岩土勘测措施进行了相应的阐 述,以供参考。

关键词:采空区;
电力工程;
岩土勘测 1引言 近年来,随着矿产开采的繁荣,各地采空区塌陷导致的地质灾害频繁发生, 尤其是煤矿开采区,由于地面塌陷、裂隙等原因导致一些送电线路杆塔基础遭受 不同程度的破坏,已经对线路的安全运行造成了严重的威胁。为了保证电力线路 运行安全,降低工程造价,必须对采空区的电力工程进行勘测工作。

2采空区的分类 由于煤炭开采项目中的开采程度的不同,往往会对地表造成不一样的破坏 与影响,但均会出现由于地表变形而形成的采空区。大多数状况下,可根据新老 程度的差异,将采空区分为老采空区、现采空区与未来采空区,其中,老采空区 开采时间较长,地表各类变形已经进入了相对稳定的时期。同时,开采活动已处 于停止状态的采空区也属于老采空区。现采空区,其主要指开采活动正在进行中 所形成的采空区,此类采空区在当前环境中还处于不稳定的状态,且其地表变形 程度还存在进一步恶化的趋势。未来采空区,主要指发展规划中有计划要进行开 采的但是还未进行施工的采空区,国家有严格规定。不同类型采空区的电力工程 岩土勘测工作的重点与内容也存在一定的差异,所以,在电力工程岩土勘测工作 中,需对采空区分类问题进行充分的考虑。

3采空区电力工程的岩土勘测措施 3.1采空区勘测工作的重点 ①对矿层分布、层数与厚度等参数,以及矿层的埋深特征、覆盖岩层的岩 性、地质构造进行仔细的勘测。②对矿层的开采范围、深度、厚度、时间、顶板 管理、空隙与积水等元素进行细致的分析。③充分了解地表变形特征的分布状况,如地表陷坑、台阶与裂缝的位置、大小等参考虑,且还需要分析开采便捷与工作 面的推进方向。④分析地表移动盆地特征,划分中间区与内外边缘区,进一步确 认地表移动变形主要参数。⑤对采空区周围的水资源使用状况进行全面的分析。

3.2初设阶段的勘测措施 为了提升项目设计科学性与可实施性,应全面调查、勘测项目施工现场, 这就需要对采空区地表破坏模式进行详细的分析,并且还需仔细调查电力工程涉 及的采空区范围,设计出满足此地段的线路施工方案。如果线路不能避免采空区, 需要对采空区的相关信息进行综合调查,然后选择最短路径通过采空区。针对项 目初设阶段的勘测任务,主要涉及以下内容:①对煤炭矿区的分布状况、煤炭分 布图的调查分析,并且对煤层的深度和厚度进行调查。②收集、整理各个煤矿的 采矿方法及采矿计划数据,充分了解老采空区的主要范围和充填情况,分析相应 的密度以及该区上覆岩层的稳定性。对于未来或现在采空区,可以在老采空区勘 测数据分析计算的基础上,估计未来和目前采空区地表变形特征值,然后结合工 程勘察的内容对岩土工程进行分析调查,避免可能采空区地表变形。对于老采空 区与小窑采空区,仅以地质调查方式,往往无法分析这些区域的特征和边界,此 时可适当增加物探和钻探勘察手段,以确保勘察的准确性。

3.3施工图阶段的勘测措施 (1)重视上下结合的勘测方法。在进行电力工程勘察时,需要综合考虑 线路工程所涉及的地质条件与采空区的稳定性,尤其是在采空区进行杆塔位置的 确定时,需要严格遵循以下原则:①确保区域地形的平坦开阔。②地质构造相对 简单,采空区上覆岩层厚度相对较大,硬度也较高,地表未发生变形。③矿层较 薄,采空厚度相对薄,矿层埋深深度较高。④针对矿区中的安全地段,例如主副 巷道区域与通风井区域等,需确保其相对稳定,能够为杆塔提供良好的支撑。如 果勘察人员不具备准确的判断经验,可通过分析矿产深度与厚度之间比值的方式 进行确定。如果采深与采厚之间的比值大于某一个比值在,则采空区的地表变形 程度便会降低,可在此地段进行建设。针对采空区深厚比施工原则,即为当深厚 比值区间处于0~40时,严禁进行任何等级的电路建设;
但如果深厚比值区间处 于40~100,可进行低于35kV送电线路的建设。如果深厚比值区间处于100~200, 可进行110~220kV送电线路的建设。当深厚比值区间超出200后,可进行220kV 以上送电线路的建设。(2)勘察设计紧密结合杆塔设计。杆塔构建过程中,如 果出现了岩土工程稳定性需求与采空区地面稳定性之间差异较大时,为了保护塔 基础的稳定性,需对采空区的地质构造进行一定的处理,以使得稳定性能够满足实际需求,具体处理方法为:为了规避临空面问题,需减少开放量,积极采用高 低腿基建模型,且还需要进行浅埋操作。对于已被调查的裂缝或塌陷的采空区, 应采用回填或压力注浆的方法,以加强采空区的地表稳定性。对于可能会影响塔 基稳定性的矿洞或巷道,可以进行锚喷处理或者架设顶板支护。如果塔基部位有 可能发生沉降,则需要在四个塔基地基下设置整块混凝土结构进行固定,以提升 塔基稳定性。此外,也可以采用桩基础施工方法,以此来有效提升塔基基础稳定 性。(3)完善质量监督管理体系的建设。在电力工程施工过程中,勘察设计、 施工单位、监理单位与经营单位需紧密结合,构建完善的质量监理制度,且还需 要保证各部门的相互合作,以有效提升项目施工质量。电力工程施工的设计单位, 应综合考虑采空区地质状况与施工条件进行具体设计。施工单位应严格遵循设计 方案,不可随意更改设计方案的施工程度,确保施工各环节的可靠性与标准的规 范。监理单位应严格监督施工方与设计图纸的可行性,促进施工现场工作的顺利 进行,各方面也需配合协作,以确保采空区电力工程的建设质量,逐步完善提高 电力工程的建设质量,更好的满足该地区的用电需求。

4结语 综上所述,在采空区电力工程岩土勘测工作中,需全面分析采空区对地表 的破坏、开采的不确定性等因素,避免对线路与杆塔的稳定性产生不良的影响。

此外,勘察人员应针对实际开采状况进行具体分析,采取针对性措施,增强对矿 地的日常勘测,一旦发现问题,及时维修,从根本上保障采空区电力工程的运行 安全。

作者:江志军 单位:中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司