煤矿采空区输电线路如何治理

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司供用电分公司 山西 032000）

近年来，随着我国开展了全面的煤矿开采、建设，相应的线路以及布线成为了我国首要关注目标。在电力输送过程当中，其线路与煤矿开采的采空区进行了有效连接。迄今为止，以山西省为例，其采空区的线路接近千里，受影响线路达50多条。因此，采空区塌陷会导致我国居民的用电损失，影响线路的安全运行，更影响了后续煤矿开采的有效性。在调整过程当中，必须对整体的线路进行有效保障，针对于其变形等缺陷，实现完全优化。通过设计、修复等操作，实现全面改良，为后续工程提供有效参考。

1.采空区的基本概述以及沉陷特点分析

（1）采空区的基本概述。采空区通常在煤矿开采过程当中产生，对其形成原理进行分析，可以得知其“人为因素”或“天然地势运动”所产生的空洞。在矿山开采过程当中，采空区会使人员出现较大的安全问题，采集人员以及机械设备均有可能掉入采空区内部，受到重力伤害[1]。此外，采空区具有隐蔽性强、规律性差、采空区顶板掉落塌陷难以预测等特点，对后续工程造成了不小的阻碍。因此，如何对其进行量化判断，一直是我国技术人员的重点。通常对采空区的处理方法包含“崩落处理法”“充填处理法”“封闭处理法”。根据采空区的不同形态，采用不同的处理方法。

（2）采空区的沉陷特点。煤矿采空区在煤矿开采后，会出现沉陷。因此，会导致其上方的岩石层失去支撑，破坏自有平衡状态，随后产生弯曲，出现断裂、坍塌的现象。采空区从变形至破坏需要一个循序渐进的过程，受某些因素影响，此过程也可迅速加快。例如，地震或人为因素等。对采空区的地表变形分析当中，当煤矿开采深度超过200m后，会出现地表移动以及变形性质。而部分地段会出现破裂现象，诱发采空区沉陷。此外，其地表沉陷时间具有一定的连续性，在煤矿开采8个月后，沉陷即可发生。沉陷量在第1年会达至总成降量的76%；第2年则为总沉陷量的13%；第3年则为总沉陷量的2%；第4年则为总沉陷量的1%。在三年内，即可完成96%的沉陷量。因此，在煤矿开采过程当中，必须对采矿区输电线路进行全面整理，以防止其出现后续的工程问题。

2.煤矿开采对地面输电杆塔的影响分析

(1)下沉导致的输电杆塔影响分析

煤矿开采会导致岩石出现一定层次的变形，这种变形会随着整体的放射性波动，延伸至地面，导致输电杆塔基础发生变形以及损坏。通常，当输电杆塔所处的地表出现下沉时，其输电杆塔的自有力度会产生一定的附加应力。形成地表下沉量大、地下水渗透的现象，这种现象会改变输电杆塔的环境。此外，输电杆塔长期处于潮湿环境，也会影响其自身的耐久性，导致输电杆塔出现损坏无法使用的情况。

(2)倾斜所导致的输电杆塔影响分析

首先，当输电杆塔自身发生倾斜等现象时，其通常会对输电杆塔的重心产生一定的影响。例如，增加杆塔的倾斜力度，导致杆塔出现损坏，影响输电杆塔的整体安全性。此外，当杆塔发生倾斜等现象时，还会引起导线整体的应力变革，使其发生不可阻挡的“不平衡张力”。当整体的输电杆塔倾斜至一定角度时，还会导致杆间间距缩小，产生线路纠缠的后果，埋下事故安全隐患。

(3)地表变形所导致的输电杆塔影响分析

当地表的区域发生变形，会使原来的平面状态发生改变，整体呈曲面状态。由于其整体的变形过程非常复杂，且涉及到各种水平方向的移动，因此，其破坏了输电杆塔的作用。导致其自身的荷载以及基础底面呈现出了不平衡的现状，地基反力重新分布，使输电杆塔产生“剪力”影响，削弱自身的综合性以及有效性。

(4)地表水平对输电杆塔的影响分析

在后续的运行过程当中，其地表会产生一定的“拉伸”以及“压缩”，发生变形。这种变形称之为“水平变形”“水平变形”将会对输电杆塔的支撑性产生较大的附加应力，使输电杆塔的下部根开增大，使其抗拉能力降低。

3.实现深厚比的分类处理

在采空区的深厚比分类处理过程当中，必须对其深厚度实现一定层次的规定。当踩空区厚度Hlm＜100时。地下采空区的整体水平以及垂直移动会发生一定的变形能力。可在此基础上，设置钢筋混凝土板。此外，也可加强设置长角螺栓，以确保与复合板之间的滑动层稳定，以保证在出现垂直移动时进行有效调整。

而当采空区厚度Hlm＜100时，其采矿区地表变形特点呈现一定的连续性以及规律性。因此，可以设置长角螺栓，在铁塔基础上对外露丝扣进行长度设置，一般长度应加长150mm左右为宜。

4.采空区对输电线路的治理措施

在进行治理过程当中，为了增加本文的理解性，以某工程为例。某工程地区分布拥有多座煤矿，其煤矿均属民营企业，因此，其整体的煤矿开采规模以及质量未能符合相关要求[2]。在开采煤矿中，岩石的覆盖层厚度一般为几米至几十米。因此，在后续的发展过程中，铁塔附近后期会发生变形是不可避免的。为了防止其发生变形所导致出现“倒杆”“断杆”“断线”等现象，必须提前对工程展开有效处理。

（1）加大整体面积与地基的接触面积。首先，在调整过程当中，必须加大整体的接触面积。为了防止其出现不对称沉降给输电线路的铁塔带来一定的危害，因此，可在其基础底面设置钢筋混凝土板，垫厚为100mm，并在设置完毕后额外附加卵石砂层，保证其与大板之间具有一定的滑动性，以便于在发生地基沉降后，随时调整复位。当铁塔后期发生沉降过程当中，根据倾斜角度，可以通过调整铁塔基础地脚螺栓，控制铁塔的倾斜程度。在塔角，必须采用螺栓进行连接，加固长度，加长100mm至200mm，以防止不均匀沉降后期发生的不良因素。

（2）根据线路以及周围地形进行设置。在后续的推进过程当中，必须了解线路以及杆塔周围的地形、地貌，根据实际特征进行综合设定[3]。考量到杆塔的下沉趋势，在符合相关技术标准要求的前提下，对其基本位置进行加强，以防止其出现滑移现象。在判断过程当中，必须提升相关人员的工作模式以及工艺标准，对其进行安全系数培训。加强对于隐蔽工程的处理，必须实现详细的施工记录以及技术资料备份，妥善保管，以便后续工程取用、借鉴、参考。

（3）加强相关的线路运行管理。在治理过程当中，对采空区的巡视周期进行缩短。同时，对其次数进行加强，应保证每月不少于两次。其中，在雨季应增加至每周一次，在大雨、雷雨、大风等气候过后，应安排特殊巡视，并就现场情况做好记录。对沉陷区塔杆的倾斜状况、基础根变化情况、基础不均匀沉降情况等进行登记，以保证后续工程的考量应用，以便制定相关的应急预案。

（4）对相关的线路进行必要的调整优化。在后续的线路运行当中，对线路自身的“悬垂线夹”“绝缘子”“防震垂”等进行全面调整。对超出运行标准的倾斜塔杆实现全面校正，对于塔杆变形严重、基础根变化过大时，必须实现全面考量，进行塔根更换或相关路径的更改。在工程设立当中，对于相关线路的优化调整，必须实现精准、全面。因此，提前设计规划成为了非常重要的关键性因素。相关的施工人员可以将其与我国现有的互联网进行融合，运用互联网的相关软件进行全面调整。例如，可将相关数据进行换算，实现“三维模拟”，对相关的线路等，用计算机进行构建，以便相关方案的提前演示。在演示过程当中，针对出现的问题进行有效调整，为后续工程的开展提供必要保障。

（5）根据实际情况新建相关线路。在后续的设立过程当中，由于我国整体的煤矿均采用综合设备，因此，其采集率高，挖掘速度快，后续引起地表缺陷以及裂缝较为严重，对于整体的输电线路产生极为严重的影响。为了有效避免此类现状，必须积极与煤矿企业进行有效联系，掌握精准明确的资料，建立采空区杆塔台账，全面实行预防措施。此外，针对于全新的线路，必须与政府进行协调，规划出输电线路走廊。设计部门应在相关的规划设计走廊当中进行相关线路的布线，提升整体的运行措施。

（6）安装相关的监控仪。此外，为了对相关的塔杆进行全面监测，应在施工完毕后加装GSM塔杆倾斜监视仪。根据其提供的数据，对线路塔杆进行全面监控，并对倾斜的线路塔杆实现全面调整，避免踩空区发生“倒杆”“断线”的事故，以确保输电线路的安全运行，实现有效优化，进行全面增长。在安装监控仪的过程当中，必须保障监控仪的数量以及分布呈现“围绕式”设计原则。在塔杆的前、后两侧设立监控仪，实现以监控仪为半径的有效监督。

5.结束语

综上所述，为了全面保障煤矿后续开采质量以及输电线路的有效运用，必须基于现场现状进行采空区输电线路的治理。根据其自有问题，运用相关的技术以及措施，实现有效掌控，避免其出现后续的不确定现象。

通过长期的实践以及经验掌握，针对煤矿采空区输电线路的整理方法实现全面加强，对其开采引起的地表沉陷变形的进行有效治理。完成全面优化，达成有效提升的效果。在设立过程当中，相关的施工人员必须进行现场监测，提升自有职业技能，完成双向成长。经过集中调整，我国的煤矿采空区输电线路将实现有效治理，为其后续发展提供坚实的基础。