试论采空区电力工程岩土勘测

赵敏

摘 要：电力工程岩土勘测不仅非常重要，而且工作相对复杂，不仅需要工作人员必须具备地质方面的专业知识，还需要工作人员具有高度的责任感，从而能够更好的优化线路，保障线路工程的安全，因此该文通过分析采空区地表破坏对线路安全的影响，并据此提出采空区岩土勘测阶段分析措施，从而为提升采空区的电力工程岩土勘测水平提供一定的参考。

关键词：采空区  电力工程  岩土勘测

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0111-01

随着煤矿资源的不断挖掘，采空区范围不断扩张，在地面自身重力的作用下，采空区非常容易出现地幔塌陷或者出现变形以及裂缝等诸多问题，这对于电力工程涉及到的送电线路的安全构成极大的影响，因此为了保障电力线路的安全稳定运行，做好采空区电力工程的岩土勘测就显得尤为重要，是有效规避采空区地质问题的重要手段。

1 采空区地表破坏对电力线路安全的影响

当前有关采空区的地表破坏形式主要有三种，分别是塌陷和裂缝以及连续变形。而造成地表变形的原因有很多种，涉及到煤矿资源的开采方法和回采率以及煤层厚度埋深及地质构造、地下水以及岩层性质多因素。其中开采方法是最为重要的因素。比如如果开采深度和采厚的比值小于30，或者采空区域有大的断裂构造时，就容易造成地表破坏问题的出现。如果采用浅部开采模式，垮落带或者是破裂带就会直接到达地表，并且让地表产生塌陷。此时地表破坏形式多为塌陷坑，这时候就容易使得杆塔出现不均匀沉降最终造成杆塔倾倒。

2 采空区岩土勘测方法分析

2.1 采空区勘测的重点内容

采空区岩土勘测内容主要包括下面几个部分：（1）勘测矿层的分布和层数以及厚度等参数，并且对矿层的埋深特点和覆盖岩层的岩性及地质构造进行勘测。（2）分析矿层开采范围和深度以及厚度、时间以及顶板管理、空隙和积水等诸多元素。（3）全面了解地表变形特征分布情况，主要包括地表陷坑和台阶以及裂缝的位置和大小等诸多参考量，并且对开采边界和工作面推进方向进行分析。（4）分析地表移动盆地特征和划分中间区以及内外边缘区域，并进一步确认地表移动变形主要参数。（5）分析采空区附近的水资源的使用情况。

2.2 设计阶段的勘测措施

为了有效提升设计的科学性和可实施性，需要对施工地段进行全面的勘测和考察，对采空区地表破坏形式进行分析，同时对电力工程涉及到采空区地段范围进行勘测，并设计符合这个地段的线路施工方案。在勘测任务下达之后，地质人员要和电力工程人员进行配合，遵循线和位的有效结合为基本原则，优先实施规避采空区的施工方案，特别是可能存在滑坡以及地陷地段要规避建筑施工。如果线路无法规避采空区，那么要对采空区相关资料进行全面勘测，然后选择通过采空区的最短路径。

设计阶段的勘测任务主要包括以下方面：首先要对煤矿区井田分布现状，煤矿分布图进行勘测分析。然后要对煤层埋深及厚度进行勘测。接着是对各煤矿的开采方法和开采规划资料进行收集整理。重点了解老采空区主要范围和填充状况及相应的密实度，并分析该区域的上覆岩层的稳定性。而对于未来或者现在正出现的采空区，可以基于针对老采空区的勘测数据进行分析验算，从而预算未来和现在采空区的地表变形特征值，然后再结合《岩土工程勘察规范》的有关内容对电力工程的线路施工和杆塔建设进行规划，规避可能存在的采空区地表变形风险。对于老采空区和小窑采空区等区域，采用地质勘测方式不能够分析这些区域的特征时，还可以进行适当的物理钻探方式进行勘测，从而保障勘测的准确性。

2.3 施工阶段的勘测措施

（1）注重上下结合的勘测方式。在电力工程施工时，需要将线路工程涉及到的地质条件和采空区的稳定性进行综合考量，特别是在采空区确立杆塔位置时，需要遵循下面的原则：①该区域地形平坦开阔;②地质构造相对简单且采空区上覆岩层厚度大，且硬度高，地表没有变形;③矿层较薄，且采空厚度薄，矿层埋深深度高。④矿区上存在的安全地段，比如主副巷道区域和通风井区域等。这些区域相对稳定，能够为杆塔提供良好支撑。

如果没有准确的判断经验，则可以分析矿层深厚之比来进行确定。如果采深和采厚之比大于某一个数值，那么采空区地表变形程度就会较低，可以在此地段进行建设。采空区深厚比施工原则，当深厚比值区间在0～40时，不可以进行任何等级的电路施工;当深厚比值区间在40～100时，可以建立35 kV以下的送电线路;当深厚比值区间在100～200可以建立110 kV到220 kV之间的送电线路，在200以上时，可以建设不同电压等级的送电线路。

（2）岩土勘测时紧密结合杆塔设计。在定位杆塔时若发现在构建杆塔时出现岩土工程稳定性需求和采空区地面稳定性相差很大时，为了保障杆塔地基的稳定性，应该针对这个采空区的地质结构进行一定的处理，从而让其稳定性能够满足实际需求，具体处理方法如下：①为了规避临空面问题，需要降低开放量，并采用高低腿基建模型，且进行浅埋操作。②对于已经勘测有裂缝或者塌陷的采空区，可以通过回填或者压力灌浆法进行重新加固，从而提升采空区地表的稳定性。③对于可能会影响塔基稳定性的矿洞或者巷道可以进行锚喷处理，或者架设顶板支护。④如果塔基部位可能会存在沉降，那么需要在四个塔基地基下设置整块混凝土结构进行固定，从而提升塔基稳定性，与此同时也可以采用桩基建设方法来进行建设，这样也能够提升塔基基础稳定性。

（3）完善质量监督管理体系构建。在施工阶段，要让勘测设计和施工单位以及监理单位和运行单位紧密结合起来，对施工环节进行全面的质量监管。而且这几个部门之间要相互配合才能够有效提升施工质量。特别是电力工程建设设计单位需要综合考量采空区具体情况进行精确设计，施工单位要按照标准规范进行施工，监理单位要对施工方和设计图纸的正确性进行监督，只有做到这三位一体的质量体系的构建和完善才能够有效提升电力工程建设质量。

3 结语

采空区以及不久将来将成为采空区以及小窑采空区等出现地表破坏的不同形式，再加上开采的无序性和检测的不确定性，超挖问题引发的地表破坏，都会造成对杆塔地基稳定性的破坏，所以要运行管理单位积极主动和煤矿单位进行沟通，加强对采矿区的日常勘测活动，同时要及时维修因为地表变形而造成的护坡、塔基土以及当排水沟的损坏问题，对于可能出现危害塔基安全的各种问题要及时进行反馈，才能够有效提升对采空区的有效监督控制，提升电力工程运行的安全性。

参考文献

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