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采空区电力工程岩土勘测研究论文
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。
参考文献:
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