地表220kV输电线路铁塔下采煤技术措施.pdf

地表220kV输电线路铁塔下采煤技术措施 第六图书馆 介绍了补连塔煤矿千万吨综采31401工作面回采初期对地表高压输电线路铁塔加固设计、施工、调整的全过程,为综采工作面 对应地表不可移动建筑物的加固提供了一种参考解决方案。介绍了补连塔煤矿千万吨综采31401工作面回采初期对地表高压 输电线路铁塔加固设计、施工、调整的全过程,为综采工作面对应地表不可移动建筑物的加固提供了一种参考解决方案。煤 矿 高压线塔 加固煤炭工程罗文神华能源股份公司神东分公司补连塔煤矿,陕西神木0172092007第六图书馆 第六图书馆 2 0 0 7年第 1 0期 煤炭工程 地表 2 2 0 k V输 电线路铁塔下采煤技术措施 罗 文 神华能源股份公司 神东分公司补连塔煤矿，陕西 神木0 1 7 2 0 9 摘要 介绍 了补连塔煤矿 千万吨综采 3 1 4 0 1工作 面回采初期对地表 高压输电线路铁塔加 固 设计、施工、调整的全过程，为综采工作面对应地表不可移动建筑物的加固 提供了一种参考解决 方 案 。 关键词 煤矿 ；高压线塔 ；加 固 中图分类号 T D 8 2 3 ． 8 3 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 0 9 5 9 2 0 0 7 1 0 0 5 1 ． I 2 1 概况 补连塔煤矿为神东分公司的主力矿井之一 ，年生产商 品煤能力达 2 o 0 0万 t ，是当今全世界最大的井工矿井。矿 井装备两套现代化综采工作面，3 1 4 0 1 工作面为其中一个。 在工作面即将开采之际，必须对其切眼处对应地表存在的 2 2 0 k V高压输电线路进行维护 ，高压线塔位置关系见图 1 。 图1 3 1 4 0 1工作面与北乌线路对应关系平面图 该 2 2 0 k V输电线路主要供给神华煤制油项 目、补连塔 煤矿及附近几个 中型煤矿的用电。工作面采空地表塌陷时 必须保证输电线路不停 电，因此铁塔加固及地表塌陷后的 调整工作必须慎重处置。 补连塔煤矿 3 1 4 0 1工作面开采煤层为 1 2煤，煤层厚 5 ． 0～ 5 ． 8 m，倾角小于 3 。 ，煤质较好 ，适合布置新型大采高 综合自动化工作面。采煤机、液压支架、顺槽带式输送机等 关键设备都是引进国外先进设备。工作面走向长度 4 5 6 o m， 倾向长度 2 6 5 ． 3 m，采高为4 ． 8 ～ 5 ． 2 m，月产量 8 0 万 t 。 根据神东分公司其它矿井及补连塔煤矿综采工作面采 空地表塌 陷的实测数据 ，采高 4 ． 5～5 ． 0 m，上覆基 岩厚 8 0～1 o o m，松散层厚 3 0 4 0 m的工作面中心对应地表整体 下陷 2 ． 0～ 2 、 5 m，塌陷形成裂缝宽度 1 0 0～2 5 0 m m，裂缝两 翼落差5～1 5 0 m m，垂直裂隙方向出现6～1 0条／ 1 0 m。依据 地测资料，3 1 4 0 1工作面切眼处上覆基岩 1 8 0～1 9 0 m，主要 为碎屑岩，松散层厚度 3 1～ 4 5 m，主要为风积沙。经过分 析预测3 1 4 0 1工作 面地表铁塔 处采空 整体下 陷 1 ． 5～ 2 ． 0 m，裂缝宽度 5～8 0 m m，裂缝两翼落差小于 3 0 m m，垂 直裂 隙方向出现 1～ 3条／ 1 0 m。 2 铁塔的加固与调整 2 ． 1 前期理论分析 根据塌陷角测算 ，顺槽外保安煤柱需留设 1 2 0 m。再根 据 “ 薄板理论” ，长壁综采工作面回采老顶初次塌陷将遵循 “ O”型圈规律 ，顺槽与切眼交点对应地表受影响较小。因 此位于切眼和运顺交点外的 1 8 3 铁塔不做加固，只对 1 8 4 、 1 8 5 铁塔进行加 固。 一 般来说 ，综采工作面地表变形塌陷有三种 ①整体 竖直下陷；②不均匀竖直下陷；③裂缝引发水平位移。通 常这三种类型兼而有之，以整体竖直下陷为主，不均匀竖 直下陷次之，裂缝变宽引发水平相对位移较小。对铁塔稳 收稿 日期 2 0 0 7- 0 51 0 作者简介罗文 1 9 6 8一 ，男 ，内蒙古凉城人，工程硕士，高级工程师，毕业于山西矿院采矿专业 ，现任神东煤炭 分公司补连塔煤矿总工程N o 51 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 煤炭工程 2 0 0 7年第 1 0期 定性影响最大的是后两种类型，不均匀下陷可导致铁塔倾 斜，裂缝变宽能破坏铁塔结构。此次需加固的两个铁塔位 置工作面覆盖层较厚，预测裂隙宽度和密度都较小，所以 加固铁塔工程应主要防范第二种类型 一不均匀竖直下陷对 铁塔稳定性的影响。 由于上述三种地表变形都是不可控制的，故加固设计 只能本着适应、克服的原则而做。经矿 内领导及工程技术 人员多次研究论证，最终决定采用可调联体 “ 井”字梁基 础改造加固技术 。 2 ． 2具体 方案设 计 1 首先对原塔基 支墩进行 改造 。南北 两侧面用风 钻打 螺纹 杆 三排通孔 每排 两个 ，穿 3 2钢筋 ，与 l O m m厚 开眼钢板 焊接 钢板长 1 ． O m，宽 0 ． 8 m，与支墩等宽 ，钢板紧贴支 墩。东西两侧面也用 l O m m厚钢板紧贴支墩，棱缘与南北 侧面钢板焊接。 2 焊接 “ 井”字钢架。先用矿用5 6 b工字钢连接塔基 4个 支墩 与 支墩 侧 面钢 板焊 接 ，先 形成“ 口” 字形 状 ； 再在支墩剩余每个侧面向外焊接 2 ． O m长延长柄形成 “ 井” 字形状；最后将四面相邻延长柄焊接。 3 构筑混凝土调整基础台。在 “ 井”字形钢架的四面 两两端点 下构筑 ，以沙基 加垫碎 石子 为基 础，高度 为 1 ． O m，见 图 2 。 图 2 铁 塔基础加固调整图 单位 m m 4在 “ 井” 字形钢架 的 8个端 点处焊接调整丝杆 。采 用 8 1 螺纹丝杆，将螺母与钢架端点焊接 ，丝杆下端加垫 2 0 mm厚钢板抵在混凝 土基础台上。 5 为了防止地表下陷引发铁塔瞬间倾斜，在不同方向 均匀布置接地线，每根富余 0 ． 3 m。 2 ． 3 地表塌陷观测及调整 1 8 4 铁塔 加 固施 工 于 2 o o 6年 1 0月 2 0 日完 成 ，此 时 3 1 4 0 1 工作面已推进 2 0 0 m，地表塌陷裂隙距铁塔只剩 5 0 m。 派地测站自切眼外 1 5 0 m，向 1 8 4 铁塔布置一条平行于工作 面顺槽的测线，共计 8 个测点。另派人每天轮班严密观察 1 8 4 铁塔的稳 定情 况。在 1 0月 2 2日，发现铁塔基础附近开 始出现细裂隙，铁塔依旧保持竖直。之后，裂隙逐渐变宽， 不断向前发育。1 0月3 1日，裂隙宽度 6～1 2 c m，基本再无 明显变宽迹象，铁塔向切眼方向倾斜 1 0 。 。矿里迅速组织人 员利用螺母在丝杠上调整塔基倾角，按照铁塔向哪个方向 倾斜，调高那个基座的原则，耗时 2 h就将铁塔的倾斜度降 低为 2 。 。2 0 0 7年 1 月 1 2日，根据地测测量结论，该点地表 5 2 塌陷已基本结束，整体下陷 1 ． 8 m，间隔 5日测量再无地表 移动。1 8 4 铁塔又向工作面方向倾斜 6 。 ，组织人员又将铁 塔调整 回竖直。 1 8 5 铁塔 与 1 8 4 铁塔加 固及 调 整原理 完全 一致 。为 了 不影响回采速度 ，几乎在施工 1 8 4 铁塔加固的同时，施工 1 8 5 铁塔加固。所不同的是，1 8 5 铁塔起初向切眼倾斜 9 。 ， 地表稳定后又向前方倾斜 5 ． 5 。 ，而且还略微 向工作面内倾 斜 1 。 ，这可能与其对应于凹风顺槽有关。 在调整过程中原基础在调整过程中，在基础底部会 同 原原岩进行分离，铁塔受力 由新增基础及工字钢支撑，在 铁塔稳定后，将开挖基础进行填埋 ，保征铁塔稳定。 3结论 两个铁塔加固共计耗资 7 2万元，在加固及调整过程中 没有中断供电，非常圆满地完成了计划 目标，可为类似情 况提供参考依据。 责任编辑崔永丰 ． ， 广 0 0 0 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆