[發(fā)明專利]架空輸電線路煤礦采空區(qū)等效采厚比的計算方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611137014.3
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106777655B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬維青;賈志義;趙曉龍;穆昭璽;夏麗
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司陽泉供電公司;國家電網(wǎng)公司;華大天元（北京）電力科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q50/02
• 代理公司: 北京淮海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 劉振祥

一種架空輸電線路煤礦采空區(qū)等效采厚比的計算方法及裝置，包括：計算采空區(qū)上方的各個巖土分層的等效厚度；將上覆巖土層各分層的等效厚度進行累加求和，求得上覆巖土層對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)的等效總厚；根據(jù)煤層的開采厚度和上覆巖土層的等效總厚度，計算采空區(qū)的等效采厚比。本發(fā)明計算理論依據(jù)充分，考慮全面，結(jié)果可靠，能夠合理考慮上覆巖土層的厚度及性質(zhì)對地表變形的影響程度，能夠準(zhǔn)確地反映出實際地表變形的嚴(yán)重程度，能夠有利于對輸電線路途經(jīng)的采空區(qū)的地表變形的危險性進行評價，能夠有助于煤礦采空區(qū)架空輸電線路合理的規(guī)劃、建設(shè)和運行技術(shù)方案的確定，對保證輸電線路的安全具有重要的指導(dǎo)意義和參考價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于架空輸電線路防災(zāi)設(shè)計和保護領(lǐng)域，涉及一種架空輸電線路煤礦采空區(qū)等效采厚比的計算方法及裝置。

背景技術(shù)

輸電鐵塔對開采引起的地表移動變形極為敏感，地下煤層的開采會引起地表的移動和變形，高壓輸電線路的安全性將受到極大影響。然而如何評價采空區(qū)地表變形對上部新建的輸電線路的影響程度，一直是國內(nèi)外尚未完全解決的難題。

目前，國內(nèi)外學(xué)者一般通過傳統(tǒng)采厚比的大小，也就是煤層的埋藏深度與其開采厚度的比值的大小，對地表變形的影響程度進行劃分，并根據(jù)劃分的等級提出是否適宜立塔及采取結(jié)構(gòu)措施的建議。然而，由于不同地區(qū)上覆巖土層的厚度及性質(zhì)都存在顯著的區(qū)別，簡單的用煤層的埋藏深度與其厚度的比值判斷采空區(qū)的地表變形程度，缺乏理論依據(jù)。同一個采厚比的數(shù)值，可能對應(yīng)完全不同的地質(zhì)情況，無法反映實際地表變形的嚴(yán)重程度，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的判斷錯誤。因此，依據(jù)傳統(tǒng)的采厚比來評估采空區(qū)地表變形對地表輸電線路的影響程度，進行煤礦采空區(qū)架空輸電線路的規(guī)劃、建設(shè)和運行技術(shù)方案的確定，存在嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種架空輸電線路煤礦采空區(qū)等效采厚比的計算方法及裝置，該方法計算理論依據(jù)充分，考慮全面，結(jié)果可靠，能夠合理考慮上覆巖土層的厚度及性質(zhì)對地表變形的影響程度，能夠準(zhǔn)確地反映出實際地表變形的嚴(yán)重程度，能夠有利于對輸電線路途經(jīng)的采空區(qū)的地表變形的危險性進行評價，能夠有助于煤礦采空區(qū)架空輸電線路合理的規(guī)劃、建設(shè)和運行技術(shù)方案的確定，對保證輸電線路的安全具有重要的指導(dǎo)意義和參考價值，該裝置能快速準(zhǔn)確地計算出煤礦采空區(qū)的采厚比，能反映出實際地表變形的嚴(yán)重程度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種架空輸電線路煤礦采空區(qū)等效采厚比的計算方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)上覆巖土層的性質(zhì)和厚度，計算采空區(qū)上方的各個巖土分層的等效厚度；

步驟二：將上覆巖土層各分層的等效厚度進行累加求和，求得上覆巖土層對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)的等效總厚度；

步驟三：根據(jù)煤層的開采厚度和上覆巖土層的等效總厚度，計算采空區(qū)的等效采厚比。

作為一種優(yōu)選，所述步驟一中采空區(qū)上方的各個巖土分層的等效厚度的計算公式為：

其中：Q_k為上覆巖土層中被選擇作為標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)的巖土層的巖性評價系數(shù)；

Q_i為上覆巖土層中第i層巖土層的巖性評價系數(shù)；

h_i為上覆巖土層中第i層巖土層的巖層厚度。

作為一種優(yōu)選，所述步驟二中上覆巖土層對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)的等效總厚度的計算公式為：

作為一種優(yōu)選，所述步驟三中采空區(qū)等效采厚比的計算公式為：

其中：B為煤層開采的厚度。

作為一種優(yōu)選，所述步驟一中選擇上覆巖土層中的黃土作為標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)，黃土的巖性評價系數(shù)為1.0。