中国既有隧道下伏煤矿采空区问题研究现状及进展

张彩亮， 张玉芳,2， 姜惠峰

(1. 中国铁道科学研究院研究生部， 北京 100081； 2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所， 北京 100081；3.中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所， 北京 100081)

既有道路下采煤最基本的要求是保证车辆的安全运营。中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，煤炭资源储量大，种类齐全，在全国范围内广泛分布。煤炭资源开采引起的地表沉陷易导致出现建筑物(构筑物)开裂倒塌、改变局部水文地质分布等病害，给矿区基础设施建设留下大量安全隐患。作为中国传统能源的煤炭，在为中国经济持续发展提供可靠能源保障的同时，也产生了大量难以治理的采空区。现阶段中国煤炭采空区分布呈现老采空区、小窑采空大量存在，新采空区和规划中的准采空区覆盖区域不断增加的态势，采空范围的扩大给矿区基础设施建设，尤其是铁路、公路等线状工程的建设造成严重威胁。根据公开数据显示，截至2018年底，中国铁路营业里程超过13万km，投入运营的铁路隧道15 117座，总长16 331 km[1]。同时，得益于中国公路隧道建设的飞速发展，每年新增隧道里程超过1 100 km，目前中国公路隧道的建设数量、规模、建设速度均居世界首位。据不完全统计，截至2019年8月，中国已建、在建、规划中的超长公路隧道总数24座[2]，超长隧道的全长均超过10 km。庞大的隧道数量和全疆域的空间覆盖范围决定了既有和待建隧道均不可避免地要穿越煤炭采空区。中国相关领域的专家、学者对采空区与隧道二者相互影响关系问题进行了一系列的研究，下面从以下几个方面介绍现阶段中国采空区隧道病害处治技术的应用与发展。……