高压输电线路下采煤防护措施探讨
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摘 要：在工矿企业中，高压输电线路是非常基础的配套工程，因此，在很多的矿区都存在着高压输电线路下进行压煤的问题。在高压输电线路下进行工作要面临的问题非常多，因此，在工作过程中一定要采取必要的防护措施，同时也要保证线路的运行安全。在进行采煤的过程中经常会出现沉陷的情况，这样就使得高压输电线路经常会出现变形的情况，因此，在采煤的过程中一定要做好地表沉陷的控制措施，这样才能更好的保证工作人员的安全。
高压输电线路是工矿企业中非常常见的配套设施，同时也是非常普遍的配套工程，在煤炭开采过程中，要使用大量的电能来作为能源，要使用电能就要进行线路的铺设，在采煤的过程中非常容易出现地表沉陷的情况，这样就使得在采煤的过程中一定要做好安全防护措施，这样能够避免高压输电线路在使用的过程中出现问题，同时也能更好的保证开采人员的安全。
1 采动影响下高压输电线路变形和破坏特征
1.1 高压输电线路安全运行的基本要求
高压输电线路是由很多的部分共同组成的，在进行煤矿的开采过程中，通常都是在地下进行的，这样就非常容易导致地表出现移动和变形的情况，这样就会导致高压输电线路的杆塔也会出现相应的移动和变形，进而导致更多的安全隐患出现，对线路的运行安全是有很大的影响。在煤矿开采的过程中为了更好的保证线路的运行安全，可以对高压输电线路的运行规程进行要求，在很多的工矿区已经慢慢实现了架空送电线路的操作，这样能够更好的避免出现输电线路杆塔移动和变形的情况。在进行输电线路的杆塔建设的时候，如果采用的是钢筋混凝土杆，要保证其倾斜度在一定的范围内，同时要保证导线和避雷线的驰度误差也在一定的范围内。
1.2 开采沉陷对高压输电线路的影响
在煤矿的开采过程中，出现开采过程中的沉陷会导致地面出现变形的情况，同时也可能会导致地面出现垂直方向上的移动和变形，出现的变形情况主要表现为地面出现下沉、倾斜或者是扭曲的情况。地面在水平方向上也是会出现移动和变形的情况的，主要的表现就是会出现地面的水平移动和压缩变形情况。地表出现变形会给高压输电线路的杆塔带来很大的影响，同时也会导致杆塔出现移动和变形。
在煤矿开采过程中出现地表下沉会导致输电线路的杆塔的基础出现下沉，杆塔的基础出现下沉的量是和地表下沉量一致的。很多的矿区位于高潜水位矿区，在出现地表下沉情况的时候会导致地下的潜水位出现相对上升的情况，这样就会导致地下水慢慢接近杆塔的基础底面，在这种情况下，地基土会受到地下水的浸泡，在温度较低的情况下，会导致杆塔的基础稳定性受到很大的影响，同时也可能会出现杆塔的冻胀现象。杆塔的基础底面出现不均匀的沉降，也是会导致上部的杆塔在受力方面出现很大的变化，同时杆塔的构件内力会出现超过材料许可的范围，这样会导致杆塔的结构出现严重破坏的情况，进而导致安全事故出现。在进行高压输电线路架设的时候，工矿企业可以根据电力部门的经验来进行操作，这样能够更好的保证杆塔之间的稳定性。地表在出现下沉的情况时，相邻的杆塔在下沉的时候也会出现不一致，这主要是和线路的地形特征有很大的关系。
地表出现倾斜的情况对输电线路的影响非常大，杆塔通常都是比较高大的结构，因此在地表出现倾斜的情况下倾斜变形的情况非常明显。地表倾斜对高压输电线路的影响主要表现在三个方面。在开采过程中，地表出现倾斜会导致输电线路的杆塔基础出现相应的倾斜，杆塔的基础出现倾斜会导致杆塔的基础不稳定。输电线路的杆塔倾斜会导致线路中的导线应力重新分布，因此，要保证导线中的应力保持平衡，一定要避免杆塔出现倾斜。输电线路倾斜，不一定会导致杆塔的档距相应的扩大和缩小情况。杆塔倾斜也会导致导线之间松弛，同时也会导致导线之间的近地距离出现很大的变化。
地表出现水平的移动会导致输电线路的杆塔也会出现相应的水平移动，但是这种水平移动不一定会导致线路之间的档距出现增大或者是缩小，水平移动会导致杆塔之间的作用力出现很大的变化，在情况比较严重下的情况，会导致杆塔之间位置过大，导致安全事故出现。
2 高压输电线路下采煤的地表沉陷控制措施
2.1 合理布置工作面控制地表变形分布
从上述分析可以看出，杆塔处的地表倾斜和水平移动值的大小对杆塔的稳定性、档距、弧垂和近地距等元素的变化具有重要影响。根据开采沉陷动态和静态分布规律，通过合理布置工作面和协调开采措施，尽量减小杆塔处的地表倾斜和水平移动值，可以大大减轻高压输电线路的采动变形程度。在高压线路下采煤时，可采取的协调开采措施主要包括：全柱开采、协调开采和对称背向开采。工作面布置应尽可能使线路走向位于下沉盆地主断面内，减小直线杆塔受到的扭矩。
2.2 采用部分开采技术减小地表移动变形值
常用的部分开采技术包括：条带开采、房柱式开采和分层限厚开采。根据国内外的实践研究表明，条带开采的下沉系数一般在0.024～0.206之间，是全部垮落开采下沉系数的4.8～26.8%，房柱式开采的下沉系数一般在0.35～0.68，均大幅的减小了地面沉陷。分层限厚开采减小地表一次下沉对建构筑物的影响，一般适用于中厚煤层。
2.3 采用离层注浆减沉技术控制地表沉陷
煤层上覆岩层是由多层岩层组合而成，其物理力学性质差异较大，当岩层组合为下软上硬时，煤层采后覆岩在垂直方向上的移动呈现时间和空间上的不连续性和不同步性，于是产生离层。离层形成后，实时地由地面向离层间隙注入粉煤灰等充填材料，可以达到减小地表变形的目的。
2.4 控制工作面推进速度防止杆塔的急剧变形
根据实测资料分析，对某一具体工作面，最大下沉速度和工作面推进速度之间存在线性关系。工作面推进速度过快将导致地表剧烈变形，从而使输电线路杆塔急剧变形，可能在短期内超过变形极限，无法通过及时维修来释放杆塔、横担等构件中的附加应力，严重威胁线路安全运行。
3 采动影响下高压输电线路的维修和防护措施
一般当开采煤层的深厚比大于30时，地下开采引起的地表移动变形过程是连续渐变的。采动引起的高压输电线路的移动和变形是随着地表变形连续渐变的过程。提高杆塔的抗变形或适应变形能力、及时采取维修和调整措施释放构件附加应力、保证各要素始终处于安全许可范围内是保证高压输电线路安全的基本途径。高压输电线路的变形包括两部分：地表变形引发的杆塔变形和杆塔变形引发的输电线路其它各元素的变形。这两类变形具有因果关系，因此对线路的防护的重点也就是对杆塔变形的控制与防护。高压输电线路的维修和防护措施主要包括：杆塔基础和结构补强、更换部分构件为可调构件和各构件变形的调整和维修。
4 结束语
在开采过程中出现高压输电线路变形的主要影响因素主要分为两种，分别是地表变形导致的杆塔变形和杆塔变形导致的输电线路的变形。输电线路出现变形的情况主要是地表倾斜和水平移动导致的。控制地表变形是高压线下采煤防护的基本措施之一。高压线下采煤的地表变形控制措施主要有：合理布设工作面、部分开采、离层注浆和控制工作面推进速度等。对输电线路进行改造、维修是高压线下采煤的主要防护措施。
参考文献
[1]何国清，杨伦，凌赓娣，等.矿山开采沉陷学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.