随着我国电力工业的迅速发展，高压输电线路已遍布全国的每个角落；同时，我国又是一个煤炭生产大国，在煤炭生产区形成了大量的采空区；高压输电线路不可避免的穿越煤矿采空区，如果线路绕道避开，可能会造成线路建设投入的大幅增大，还会涉及线路的优化布置，带来不安全隐患[1，2]。对于穿越采空区的高压输电线路铁塔势必会受到采空区移动变形的影响，且输电线路铁塔基础面积小，高度大，对不均匀沉降和地表倾斜比较敏感[3，4]，如何评价采空区上方输电线路铁塔地基的稳定性，是实际工作中遇到的具体问题。

本文以西南某500kV高压输电线路过煤矿采空区为例，开展采空区上方高压输电线路铁塔地基稳定性研究，了解铁塔地基变形特征，分析对输电线路的影响，为采空区输电线路铁塔安全运行提供技术保障。

用均数±标准差的形式，表示两组受检人员的各项指标，并用t值进行检验，当研究指标存在明显差异时，检验P＜0.05。

1 地质采矿条件及高压输电线路概况

1.1 基本地质条件

研究区为中低山地貌，地形较复杂，出露地层由老到新依次为：二叠系中统茅口组(P2m)、上统龙潭组(P3l)、上统长兴组(P3c)；三叠系下统飞仙关组(T1f)；第四系(Q)。含煤地层为龙潭组(P3l)，岩性主要由泥岩、砂质泥岩、石灰岩及煤层组成，可采煤层为K1煤层，位于龙潭组底部，下距茅口灰岩0.17～4.22m，地层呈单斜构造，煤层倾角33°～42°。煤层直接顶为砂质泥岩或泥岩，老顶为石灰岩，底板为铝质泥岩。

当前，高校英语数字化教学资源共建共享的管理机制不健全，呈现破碎化特点，既缺乏明确的指导思想和整体规划，又缺乏专门的组织管理机构，出现多头管理，有教务处、图书馆、现代教育技术中心及英语教学系部。这些部门各自为政，部门之间缺乏沟通和协作，没有形成合力，存在着重复交叉开发数字化教学资源的现象，这不仅增加组织机构运行的成本，也阻碍了英语数字化教学资源的整合。

1.2 高压输电线路概况

高压输电线路是由导线、铁塔、基础以及附属连接件等组成，研究区500kV 高压输电线路受影响的铁塔为N6，塔型为SZC4-54型角钢塔，塔架形式为自立式，塔高82.2m，呼称高54m，基础根开14.60m，铁塔基础形式为桩基础，基础标高为+712.26m。前后相邻的两塔分别为N5、N7，N6与N5之间的档距为758m，N6与N7之间的档距为962m。

1.3 塔基下开采情况

N6铁塔对应井下为煤矿采空区，开采煤层为K1煤层，近期的开采标高+400～+290m，开采年份为2004年7月至2014年3月；+400m水平以上为老采空区，开采时间2004年以前，K1煤层对应地表埋深为240～485m，开采厚度2.1m，深厚比为114～231，工作面采用机械化综采，全部垮落法管理顶板，N6塔位与井下对应开采情况如图1所示。

  

图1 N6塔位与井下工作面位置关系图

2 采空区铁塔地基稳定性评价

2.1 评价原则与方法

1.3.3 PDCD4表达与EOC预后的关系 EOC组术后随访5年，每6个月随访1次，采用电话随访或患者回院复查相结合的随访方式。根据PDCD4表达情况分为阳性组和阴性组两个亚组，绘制两组术后5年生存曲线图，比较两个亚组生存率分布。

2)残余变形引起的铁塔倾斜度变化。参照以往研究成果，高压输电线路由于输电线的张力和牵引力作用，一般情况下，线路顺线路方向的倾斜对线路的危害较小，主要是垂直线路方向的倾斜对线路产生的危害。高压线塔倾斜量和垂直线路方向的地表倾斜量之间存在公式[11]：

在中国武术对外教材“走出去”的现实境况下，要想更好地发挥对外教材在武术传播中的作用，必须把握好以下几点，才能进一步推动武术国际化发展进程。

HT=Hli+Hs+Hb

式中，Hli为垮落裂缝带，m；M为煤层开采厚度，m。

根据现场调查，结合输电线路情况(塔高、近地距离大，档距大、移动变形小等)，残余变形对铁塔之间的档距、线路的近地距离以及铁塔横档歪斜度等影响很小，不会威胁线路的安全运行，本文主要介绍下沉、倾斜和水平移动对高压输电线路铁塔基础不均匀沉降、铁塔倾斜度、转角及根开的影响。

2.2 地基稳定性评价

N6铁塔下为倾斜煤层开采，覆岩岩性为中硬的特点，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中确定的中硬覆岩倾斜煤层垮落裂缝带高度计算公式[9]：

谐振器间的耦合一般可以通过电磁耦合实现，根据耦合性质的不同可分为容性耦合和感性耦合谐振电路。然而，纯容性或者纯感性耦合结构的带外衰减存在着不足。纯容性耦合谐振滤波器的上边带衰减要比下边带慢，纯感性耦合谐振滤波器的下边带衰减要比上边带慢，在频率较低带宽变宽时这种现象更加明显。产生这种现象的原因是电容属于阻低通高器件，电感属于阻高通低器件[4]。因此，本文提出了一种容性与感性耦合交替的新结构，原理图如图2所示。

 

当实际采深大于或等于HT时，建筑荷载不会影响垮落裂缝带，也即铁塔地基处于稳定状态；当实际采深小于HT时，覆岩和地表会再次发生较大的不均匀移动，也即铁塔地基处于相对不稳定状态。

高压输电线路N6铁塔下K1煤层开采厚度为2.10m，代入上式，Hli=38.98m。根据电力设计院提供N6铁塔荷载传递深度为20m，保护层厚度一般取煤层厚度的2倍，即4.2m，根据临界采深计算公式，计算得到临界采深为63.18m，而N6铁塔处的煤层采深为357m，远大于临界采深。因此，地表高压输电线路N6铁塔的荷载影响深度不会传递到垮落裂缝带，铁塔附加荷载不会破坏采空区的稳定性。

3 地表移动变形计算

3.1 地表移动变形

N6塔附近井下工作面最晚的开采结束年份为2014年3月，根据开采沉陷理论，地表移动变形已进入稳定期，但采空区岩层活动是一个复杂的过程，垮落裂缝带的岩层很难被完全压实，在外界因素作用下，覆岩可能会再次产生压缩与下沉，地表出现残余变形。因此，计算高压线路铁塔处采空区的残余变形是十分必要的。

计算方法采用概率积分法，下沉系数q为0.05，水平移动系数b为0.28，开采影响角正切tanβ为1.6，影响传播系数K为0.6，给出了顺线路方向和垂直线路方向地表移动变形结果，见表1。

煤层开采后，采空区垮落裂缝带不再因建筑荷载扰动而重新移动时，最小采深(HT)应该大于垮落裂缝带高度(Hli)与建筑荷载影响深度(Hs)以及保护层厚度(Hb)三者之和，即：

3.2 对高压输电线路的影响

根据表1可知，N6铁塔处的地表移动变形达到一般建(构)筑物的Ⅰ级损坏标准。但高压输电线路铁塔是一个特殊结构的构筑物，基础面积小，塔高较大，在移动变形影响下，铁塔会发生基础沉降，塔身倾斜，进而导致输电线路各设施发生变化。根据以往的研究表明，开采引起的地表水平变形、曲率变形对高压线路铁塔影响较轻；对输电线路铁塔有明显影响的指标是下沉、倾斜变形和水平移动变形。采动变形通过地基与铁塔基础相互作用改变高压线塔的空间位置，进而引起铁塔基础不均匀沉降、根开变化、塔身倾斜、档距、近地距离、转角变化、悬垂串偏移等，为保证高压输电线路的运行安全，架空输电线路的主要设施要符合《架空送电线路运行规程》及检修工艺规程等有关规定[10]。

根据覆岩破坏规律，煤层开采后上覆岩层破坏呈现明显的分带性，划分为垮落带、断裂带和弯曲带，简称“三带”[5]。垮落带岩层破碎，垮落岩块的块度大小不一，具有不规则性。断裂带岩层呈现断裂、离层与裂隙，但仍保持层状结构，不同于垮落带的破坏状况，裂缝的形式和分布具有一定的规律，离采空区越远，岩层断裂约轻微。一般垮落带和断裂带统称为垮落裂缝带。弯曲带是自裂缝带顶界至地表的整个岩层，弯曲带内岩层移动呈现整体性，岩层稳定性较好[6]。

 

表1 N6铁塔四个基础和中心处地表移动变形值

  

位置下沉/mm倾斜变形/(mm·m-1)线路方向垂直线路方向水平移动/mm线路方向垂直线路方向水平变形/(mm·m-1)线路方向垂直线路方向1号基础82-008036145-0040292号基础78-007029131-0010263号基础77-007027131-0020254号基础81-008036135-00603铁塔中心处79-007032133-003027

下午4点半，一群刚放学的孩子迫不及待地跑进徐州市凯旋门社区的宜家“希望来吧”。这些孩子大多是附近的流动、留守儿童，还有少量贫困家庭儿童，早早放学的他们在这里得到了社工和志愿者们的温馨陪护和课业辅导。像这样的“希望来吧”全省已有298家，覆盖了13个设区市、80余个县（市、区），成为流动和留守儿童一个延伸的家。

1)残余变形引起的铁塔基础不均匀沉降。根据表1中的计算结果，N6铁塔四个基础最大不均匀沉降发生在1号基础与3号基础之间，最大不均匀沉降量为5mm，不均匀沉降量较小，对基础影响轻微。

猪传染性胸膜肺炎病各种年龄、性别都有易感性，其中6周龄至6月龄的猪较多发，但以3月龄仔猪最为易感。本病的发生多呈最急性型或急性型，急性暴发猪群，发病率和死亡率一般为50%左右，最急性型的死亡率高达80%～100%，该病的发生常因饲养环境突然改变、猪群的转移或混群、拥挤或长途运输、通风不良、湿度过高、气温骤变等应激因素，引起本病发生或加速疾病传播，使发病率和死亡率增加。

垮落裂缝带的岩层虽经多年的压实，但主要靠岩(土)体的自重，仍不可避免地存在一定的裂缝和离层，其抗拉、抗压、抗剪强度明显低于未经扰动的原状岩层的强度。如果新建建(构)筑物荷载传递到这两带，在附加荷载作用下必然会进一步引起沉降和变形，甚至造成建(构)筑物一定程度的破坏[7，8]。

Y=(1 + 0.033H)x

式中，Y为高压线塔H高度处垂直线路方向倾斜量，mm/m；H为高压线塔的高度，m；x为高压线塔处地表在垂直线路方向的倾斜，mm/m。

根据表1中的垂直线路方向的倾斜变形值，带入上式，得出高压输电线路铁塔在垂直线路方向的倾斜度为1.34mm/m，未超过“角钢塔的倾斜度(包括挠度)允许范围不超过5‰”的规定。但值得注意的是，N6塔是转角塔，计算的垂直线路方向的倾斜变形值均向内角倾斜，为安全起见，设计中根据杆塔特点提出施工预偏值，并加强对高压线路铁塔的倾斜度监测，发现问题及时解决。

3)残余变形引起的线路转角与基础结构根开的变化。根据表1中N6铁塔四个基础的水平移动值，计算得出高压线路的转角θ及N6铁塔的基础结构根开偏差。受残余变形影响后，N6铁塔的正面根开为14.604m，偏差为+0.004m，侧面根开为 14.599m，偏差为-0.001m，不超过“高压线塔结构根开不超过 0.004B(0.0584m)”的规定；N6与N5铁塔之间线路转角θ为0.0006°，N6与N7铁塔之间线路转角θ为 0.0002°，转角微乎其微，不影响高压线路运行。

依据高压输电线路安全运行标准，高压输电线路N6铁塔的变形均满足《架空送电线路运行规程》及检修工艺规程等规定，但考虑N6为转角塔，且高度较大，为安全起见，应加强对高压输电线路铁塔的变形监测，并制定好加固维修技术方案，确保高压输电线路的安全运行。

4 结 论

1)基于采空区的分布情况、垮落裂缝带高度和建(构)筑物荷载影响深度等指标，对采空区上方铁塔地基稳定性进行了评价，得出N6铁塔地基是稳定的。

2)计算了采空区地表残余变形，分析了残余变形对高压输电线路的影响，参照高压输电线路运行标准，认为能够实现高压输电线路的安全运行。

3)在采空区上建设高压输电线路铁塔是可行的，但应充分考虑采空区埋深大小，预测地表残余变形的影响，并制定监测与维修加固措施，以保证线路安全运行。

参考文献：

[1] 郭文兵，郑 彬.高压线铁塔下放顶煤开采及其安全性研究[J].采矿与安全工程学报，2011，28(2)：267-272.

[2] 高文龙，方 锐，湛 川，等.架空线路采空区地基处理方案的研究[J].武汉大学学报(工学版)，2007，40(S1)：316-319.

[3] 郭文兵，邓喀中.高压输电线铁塔采动损害与保护技术现状及展望[J].煤炭科学技术，2011，28(2)：267-272.

[4] 阎跃观，戴华阳，高文龙，等.逆断层条件下特高压线塔采动影响变形规律研究[J].煤炭工程，2015，47(12)：82-84，88.

[5] 煤炭科学研究院北京开采研究所.煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用[M].北京：煤炭工业出版社，1981.

[6] 邹友峰，邓喀中，马伟民.矿山开采沉陷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[7] 滕永海，张俊英.老采空区地基稳定性评价[J].煤炭学报，1997，22(5)：504-508.

[8] 胡炳南.采空区地基稳定性研究及其技术对策[J].煤炭工程，2010，42(11)：13-15.

[9] 国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[M].北京：煤炭工业出版社，2000.

[10] 文运平，郭文兵，郑 彬.高压输电铁塔下采煤的安全性分析[J].煤矿开采，2010，15(4)：35-37，11.

[11] 张广学.济三煤矿4301工作面地表移动变形及高压线杆观测研究[J].矿山测量，2007(1)：77-78，82.