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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
