高壓輸電線路下采煤防護措施探討

王聽澤

摘 要：在工礦企業(yè)中，高壓輸電線路是非常基礎的配套工程，因此，在很多的礦區(qū)都存在著高壓輸電線路下進行壓煤的問題。在高壓輸電線路下進行工作要面臨的問題非常多，因此，在工作過程中一定要采取必要的防護措施，同時也要保證線路的運行安全。在進行采煤的過程中經常會出現沉陷的情況，這樣就使得高壓輸電線路經常會出現變形的情況，因此，在采煤的過程中一定要做好地表沉陷的控制措施，這樣才能更好的保證工作人員的安全。

關鍵詞：高壓輸電線；采煤；防護措施

高壓輸電線路是工礦企業(yè)中非常常見的配套設施，同時也是非常普遍的配套工程，在煤炭開采過程中，要使用大量的電能來作為能源，要使用電能就要進行線路的鋪設，在采煤的過程中非常容易出現地表沉陷的情況，這樣就使得在采煤的過程中一定要做好安全防護措施，這樣能夠避免高壓輸電線路在使用的過程中出現問題，同時也能更好的保證開采人員的安全。

1 采動影響下高壓輸電線路變形和破壞特征

1.1 高壓輸電線路安全運行的基本要求

高壓輸電線路是由很多的部分共同組成的，在進行煤礦的開采過程中，通常都是在地下進行的，這樣就非常容易導致地表出現移動和變形的情況，這樣就會導致高壓輸電線路的桿塔也會出現相應的移動和變形，進而導致更多的安全隱患出現，對線路的運行安全是有很大的影響。在煤礦開采的過程中為了更好的保證線路的運行安全，可以對高壓輸電線路的運行規(guī)程進行要求，在很多的工礦區(qū)已經慢慢實現了架空送電線路的操作，這樣能夠更好的避免出現輸電線路桿塔移動和變形的情況。在進行輸電線路的桿塔建設的時候，如果采用的是鋼筋混凝土桿，要保證其傾斜度在一定的范圍內，同時要保證導線和避雷線的馳度誤差也在一定的范圍內。

1.2 開采沉陷對高壓輸電線路的影響

在煤礦的開采過程中，出現開采過程中的沉陷會導致地面出現變形的情況，同時也可能會導致地面出現垂直方向上的移動和變形，出現的變形情況主要表現為地面出現下沉、傾斜或者是扭曲的情況。地面在水平方向上也是會出現移動和變形的情況的，主要的表現就是會出現地面的水平移動和壓縮變形情況。地表出現變形會給高壓輸電線路的桿塔帶來很大的影響，同時也會導致桿塔出現移動和變形。

在煤礦開采過程中出現地表下沉會導致輸電線路的桿塔的基礎出現下沉，桿塔的基礎出現下沉的量是和地表下沉量一致的。很多的礦區(qū)位于高潛水位礦區(qū)，在出現地表下沉情況的時候會導致地下的潛水位出現相對上升的情況，這樣就會導致地下水慢慢接近桿塔的基礎底面，在這種情況下，地基土會受到地下水的浸泡，在溫度較低的情況下，會導致桿塔的基礎穩(wěn)定性受到很大的影響，同時也可能會出現桿塔的凍脹現象。桿塔的基礎底面出現不均勻的沉降，也是會導致上部的桿塔在受力方面出現很大的變化，同時桿塔的構件內力會出現超過材料許可的范圍，這樣會導致桿塔的結構出現嚴重破壞的情況，進而導致安全事故出現。在進行高壓輸電線路架設的時候，工礦企業(yè)可以根據電力部門的經驗來進行操作，這樣能夠更好的保證桿塔之間的穩(wěn)定性。地表在出現下沉的情況時，相鄰的桿塔在下沉的時候也會出現不一致，這主要是和線路的地形特征有很大的關系。

地表出現傾斜的情況對輸電線路的影響非常大，桿塔通常都是比較高大的結構，因此在地表出現傾斜的情況下傾斜變形的情況非常明顯。地表傾斜對高壓輸電線路的影響主要表現在三個方面。在開采過程中，地表出現傾斜會導致輸電線路的桿塔基礎出現相應的傾斜，桿塔的基礎出現傾斜會導致桿塔的基礎不穩(wěn)定。輸電線路的桿塔傾斜會導致線路中的導線應力重新分布，因此，要保證導線中的應力保持平衡，一定要避免桿塔出現傾斜。輸電線路傾斜，不一定會導致桿塔的檔距相應的擴大和縮小情況。桿塔傾斜也會導致導線之間松弛，同時也會導致導線之間的近地距離出現很大的變化。

地表出現水平的移動會導致輸電線路的桿塔也會出現相應的水平移動，但是這種水平移動不一定會導致線路之間的檔距出現增大或者是縮小，水平移動會導致桿塔之間的作用力出現很大的變化，在情況比較嚴重下的情況，會導致桿塔之間位置過大，導致安全事故出現。

2 高壓輸電線路下采煤的地表沉陷控制措施

2.1 合理布置工作面控制地表變形分布

從上述分析可以看出，桿塔處的地表傾斜和水平移動值的大小對桿塔的穩(wěn)定性、檔距、弧垂和近地距等元素的變化具有重要影響。根據開采沉陷動態(tài)和靜態(tài)分布規(guī)律，通過合理布置工作面和協調開采措施，盡量減小桿塔處的地表傾斜和水平移動值，可以大大減輕高壓輸電線路的采動變形程度。在高壓線路下采煤時，可采取的協調開采措施主要包括：全柱開采、協調開采和對稱背向開采。工作面布置應盡可能使線路走向位于下沉盆地主斷面內，減小直線桿塔受到的扭矩。

2.2 采用部分開采技術減小地表移動變形值

常用的部分開采技術包括：條帶開采、房柱式開采和分層限厚開采。根據國內外的實踐研究表明，條帶開采的下沉系數一般在0.024～0.206之間，是全部垮落開采下沉系數的4.8～26.8%，房柱式開采的下沉系數一般在0.35～0.68，均大幅的減小了地面沉陷。分層限厚開采減小地表一次下沉對建構筑物的影響，一般適用于中厚煤層。

2.3 采用離層注漿減沉技術控制地表沉陷

煤層上覆巖層是由多層巖層組合而成，其物理力學性質差異較大，當巖層組合為下軟上硬時，煤層采后覆巖在垂直方向上的移動呈現時間和空間上的不連續(xù)性和不同步性，于是產生離層。離層形成后，實時地由地面向離層間隙注入粉煤灰等充填材料，可以達到減小地表變形的目的。

2.4 控制工作面推進速度防止桿塔的急劇變形

根據實測資料分析，對某一具體工作面，最大下沉速度和工作面推進速度之間存在線性關系。工作面推進速度過快將導致地表劇烈變形，從而使輸電線路桿塔急劇變形，可能在短期內超過變形極限，無法通過及時維修來釋放桿塔、橫擔等構件中的附加應力，嚴重威脅線路安全運行。

3 采動影響下高壓輸電線路的維修和防護措施

一般當開采煤層的深厚比大于30時，地下開采引起的地表移動變形過程是連續(xù)漸變的。采動引起的高壓輸電線路的移動和變形是隨著地表變形連續(xù)漸變的過程。提高桿塔的抗變形或適應變形能力、及時采取維修和調整措施釋放構件附加應力、保證各要素始終處于安全許可范圍內是保證高壓輸電線路安全的基本途徑。高壓輸電線路的變形包括兩部分：地表變形引發(fā)的桿塔變形和桿塔變形引發(fā)的輸電線路其它各元素的變形。這兩類變形具有因果關系，因此對線路的防護的重點也就是對桿塔變形的控制與防護。高壓輸電線路的維修和防護措施主要包括：桿塔基礎和結構補強、更換部分構件為可調構件和各構件變形的調整和維修。

4 結束語

在開采過程中出現高壓輸電線路變形的主要影響因素主要分為兩種，分別是地表變形導致的桿塔變形和桿塔變形導致的輸電線路的變形。輸電線路出現變形的情況主要是地表傾斜和水平移動導致的。控制地表變形是高壓線下采煤防護的基本措施之一。高壓線下采煤的地表變形控制措施主要有：合理布設工作面、部分開采、離層注漿和控制工作面推進速度等。對輸電線路進行改造、維修是高壓線下采煤的主要防護措施。

參考文獻

[1]何國清，楊倫，凌賡娣，等.礦山開采沉陷學[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1994.