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摘要：受采空的影响，地表会产生不同程度变形破坏，导致输电线路杆塔基础产生差异沉降，引起杆塔倾斜、杆件破坏，对输电线路安全运行构成严重威胁。本文以六盘水地区采空区对输电线路的破坏为例，从减灾防灾的角度提出带电扶正铁塔、基础带电复位、基础加固和改线等措施，对贵州山区采空区输电线路的设计、运行维护及处理具有重大意义。
关键词：贵州山区采空区，输电线路，处理技术
Abstract: Mined by the impact surface will produce different degrees of deformation and failure, resulting in a difference of transmission line tower foundation settlement, causing the tower tilt rod damage, the safe operation of the transmission lines pose a serious threat. In this paper, the destruction of Liupanshui Gob transmission lines, for example, charged righting proposed tower foundation charged reset, foundation reinforcement and change lines, disaster prevention and mitigation measures from the perspective of the mountains of Guizhou Gob transmission line design, operation and maintenance and treatment of major significance.
Keywords: Guizhou mountainous gob, transmission lines, processing technology
中图分类号：TM75文献标识码;A
贵州煤炭资源丰富，随西电东送和电网建设的发展，输电线路经过采空区已不可避免，由采空区变形引起的输电线路杆塔倾斜、杆件破坏事件接连发生。根据调查及资料分析，贵州六盘水地区输电线路安全受煤矿采空影响最为严重，占全省隐患总数的75%，是贵州电网最大的隐患区，在贵州采空区变形中具有典型的代表性。因此，深入研究六盘水地区采空变形对输电线路的影响规律以及处理措施，对保障电网的安全稳定运行具有重要的理论和实践意义。
一、采空区灾害特征
贵州山区采空区对地表的影响主要是垂直方向的移动和变形(沉降、倾斜、曲率)与水平方向的移动和变形(水平移动、拉伸和压缩)。受采空区的影响，架设在山体上的输电线路杆塔可能随着发生滑移、倾覆以及基础下沉、倾斜、移位、扭曲等破坏。
根据调查分析，可以得出以下灾害特征：
1、贵州属于典型的山区地貌，采空引发的地质灾害表现为非连续性的变形及位移，以地表裂缝、台阶和塌陷坑、塌陷槽等为主，一般不形成大范围的塌陷盆地。
2、塌陷坑出现于煤矿区上覆岩层为软质岩层的区域，塌陷坑具有不连续性，单坑面积较小，一般为几至十几平方米等特征。
3、塌陷槽主要出现于煤矿区上覆岩层为硬质岩层的区域，塌陷槽主延伸方向一般与节理裂隙发育方向一致。塌陷槽随地形起伏变化具有不连续性，一般发育几米至上百米不等。
4、当开采区存在数个、多组与原有的构造软弱面组合或潜在滑动面、古滑坡等构造弱面时，开采导致弱面强度进一步降低，使受力条件、边界条件发生变化，导致山体滑坡。
5、当开采区地形切割强烈，山体下部为软质岩层，上部为硬质岩层时，由于采矿活动，破坏山体的稳定性，上覆岩层失去支撑，沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌。
6、当开采区煤层倾角大于70°时，煤层开采使下伏岩层失压产生鼓胀、位移，沿节理裂隙进一步发育而形成崩塌体或倒石锥。
二、采空区对输电线路的影响
采空产生的地面变形直接对高压输电线路杆塔的基础、杆塔、档距产生影响，并进一步引起高压输电线路其它元素的变形，根据分析研究，主要表现为一下几种模式。
1、地面下陷及地表开裂对输电线塔的破坏作用具有三维破坏特征，以垂直差异沉降和水平拉张破坏为主，兼有走向上的扭动。使铁塔基础发生差异性沉降，造成塔基的倾斜，同时倾斜造成塔基内部附加应力的产生，当总应力超过基础的强度时，铁塔基础发生破坏，严重时铁塔将发生倒塌和倾覆。
2、地表水平移动使杆塔基础发生相应平移，水平移动量的不一致性使输电线路的档距增大或缩小，档距的变化在相邻档产生的不平衡张力导致悬垂串向导线绷紧的一侧偏斜，使杆塔、横担受到扭力矩作用，导致杆塔转角超限或是横担变形。
3、地表倾斜对高压输电线路的影响主要体现在三个方面。①开采导致的地表倾斜将引起输电线杆塔基础发生相应的倾斜。杆塔基础倾斜引起的杆塔倾斜增加了基础和杆塔的倾覆力矩，影响杆塔和基础的倾覆稳定。对于阶梯型基础，杆塔的倾斜还增加了其台阶间的剪应力。②对档距和悬垂串的影响。杆塔倾斜引起导线中的应力重新分布，为了保持各档之间的应力平衡，悬垂串将发生偏移以平衡各档间的不平衡张力。杆塔倾斜的不一致性导致杆塔档距相应的扩大或缩小。③对近地距的影响。杆塔倾斜导致的导线松弛和倾斜以后的实际高度的减小，都将引起导线近地距离的不足。
三、采空区输电线路处理技术
根据《架空送电线路运行规程》，位于采空区的架空输电线路应满足下述标准：
1、钢筋混凝土杆的倾斜度（包括挠度）允许范围不超过15‰，横担歪斜度不超过10‰。
2、直线杆塔绝缘子串，顺线路方向偏斜不得大于15°。垂直线路方向不得大于15°。
3、导线、避雷线的弛度误差不得超过5%或-2.5%。
4、导线最大弧度对地及障碍物的距离变化，不得超过设计所留的裕度。顺线路方向两相邻杆塔间的距离偏差不得大于档距1/300。
5、直线杆塔转角度数不超过3°。
6、电杆结构根开偏差不得超过0.004B（根开）。
在进行高压输电线路下采煤时，必须采取措施保证线路各元素满足上述运行安全标准。根据工程研究，针对贵州山区地质条件，结合工程经验，对不同的变形、破坏模式采用以下处理方式。
1、如果采空区活跃期或是沉降量不大、水平位移还处于规定范围以内，则可以采用带电扶正铁塔，在铁塔基础上加垫块就可以扶正塔身。这样做的优点在于工期短、投资少、易变化，是在沉降活跃期最佳的临时处理方案。
2、如果输电线路处于相对稳定的采空区，并且塔基变形在允许的规程范围内时，可以对其进行输电线路塔基基础带点复位，其詳细步骤为：稳固塔身——支撑塔身——开挖基础——提升基础——归位基础——联接塔身与基础并做基础回填——更换变形部件。这种方法优点在于工期短不会造成停电等问题，但是其安全措施比较复杂难以掌握。
3、基础加固，是作用在措施2之后的改进方法，是将四个分裂式基础改造并加固成联合式基础，可以解决塔基的大变形位移问题。这个方法最大的不足在于其工期长、投资大并且不能进行二次改造。
4、改线即在检测塔位地表变形超过规程范围外时，需要采取改线措施。其投资巨大、工期长、造成线路联接时停电的缺点往往在不得已的时候才会采用此种方法。
5、在地表下沉大于400mm、倾斜小于6mm/m、水平变形小于4mm/m，或是地表曲率小于0.4mm/m²时，最好采用可以节省经济成本的应急处理措施，即酌情选择措施一和二；如果塔基变形超过规程允许变形值，则采用措施四最为合适。
四、采空区输电线路建设的工程措施
1、线路路径和塔位尽可能避开采空区，必须经过采空区时，选择变形已趋于稳定的地带。避开小煤窑、黑煤窑以及容易产生地表裂缝和不均匀变形的采空边缘区等地段。
2、充分考虑地表变形对杆塔结构和电气设备的影响，相关指标留有足够的裕度，增强杆塔和基础的抗变形能力，尽可能减小基底附加应力，选择抗变形能力较强的结构型式，必要时将直线塔改为转角塔。基础方面，预留足够的纠偏裕度或采用抗变形能力较强的基础形式，如大板结构＋柔性基础、联合式基础等。
3、当预计地基变形超过杆塔基础和结构的容许值时，进行地基处理。大致可分三种：一、设置变形缓冲带，如缓冲沟。二、释放下伏采空区沉降潜力，采用井下复采或爆破法、堆载预压法、高能级强夯法、水诱导沉降法等，主要针对浅部采空区，使采空沉陷基本完成，地基初步稳定。三、对采空区进行加固处理，如支撑式加固法、全充填压力注浆加固法、覆岩离层注浆法等，从根本上减少地基变形。
结语：贵州山区采空区地质条件复杂，输电线路架设困难。若对地表变形、破坏估计不足或处理不当，将会给线路的安全运行造成严重影响。因此应根据地形充分考虑山区采空区的特性，采用合适的处理措施，才能将采空区输电线路的损失降到最小，保障输电线路安全、稳定运行。
参考文献：
[1] 付明翔等，煤矿采空区500kV输电线路设计的探讨[J].电力建设，2004年6月.
[2]杨建华等，采空区对输电线路塔基影响的安全评价及应急措施[J].辽宁工程技术大学学报，2012.
[3] 刘华清，程永峰.采空区对输电线路的影响及工程措施[J].
关键词：贵州山区采空区，输电线路，处理技术
Abstract: Mined by the impact surface will produce different degrees of deformation and failure, resulting in a difference of transmission line tower foundation settlement, causing the tower tilt rod damage, the safe operation of the transmission lines pose a serious threat. In this paper, the destruction of Liupanshui Gob transmission lines, for example, charged righting proposed tower foundation charged reset, foundation reinforcement and change lines, disaster prevention and mitigation measures from the perspective of the mountains of Guizhou Gob transmission line design, operation and maintenance and treatment of major significance.
Keywords: Guizhou mountainous gob, transmission lines, processing technology
中图分类号：TM75文献标识码;A
贵州煤炭资源丰富，随西电东送和电网建设的发展，输电线路经过采空区已不可避免，由采空区变形引起的输电线路杆塔倾斜、杆件破坏事件接连发生。根据调查及资料分析，贵州六盘水地区输电线路安全受煤矿采空影响最为严重，占全省隐患总数的75%，是贵州电网最大的隐患区，在贵州采空区变形中具有典型的代表性。因此，深入研究六盘水地区采空变形对输电线路的影响规律以及处理措施，对保障电网的安全稳定运行具有重要的理论和实践意义。
一、采空区灾害特征
贵州山区采空区对地表的影响主要是垂直方向的移动和变形(沉降、倾斜、曲率)与水平方向的移动和变形(水平移动、拉伸和压缩)。受采空区的影响，架设在山体上的输电线路杆塔可能随着发生滑移、倾覆以及基础下沉、倾斜、移位、扭曲等破坏。
根据调查分析，可以得出以下灾害特征：
1、贵州属于典型的山区地貌，采空引发的地质灾害表现为非连续性的变形及位移，以地表裂缝、台阶和塌陷坑、塌陷槽等为主，一般不形成大范围的塌陷盆地。
2、塌陷坑出现于煤矿区上覆岩层为软质岩层的区域，塌陷坑具有不连续性，单坑面积较小，一般为几至十几平方米等特征。
3、塌陷槽主要出现于煤矿区上覆岩层为硬质岩层的区域，塌陷槽主延伸方向一般与节理裂隙发育方向一致。塌陷槽随地形起伏变化具有不连续性，一般发育几米至上百米不等。
4、当开采区存在数个、多组与原有的构造软弱面组合或潜在滑动面、古滑坡等构造弱面时，开采导致弱面强度进一步降低，使受力条件、边界条件发生变化，导致山体滑坡。
5、当开采区地形切割强烈，山体下部为软质岩层，上部为硬质岩层时，由于采矿活动，破坏山体的稳定性，上覆岩层失去支撑，沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌。
6、当开采区煤层倾角大于70°时，煤层开采使下伏岩层失压产生鼓胀、位移，沿节理裂隙进一步发育而形成崩塌体或倒石锥。
二、采空区对输电线路的影响
采空产生的地面变形直接对高压输电线路杆塔的基础、杆塔、档距产生影响，并进一步引起高压输电线路其它元素的变形，根据分析研究，主要表现为一下几种模式。
1、地面下陷及地表开裂对输电线塔的破坏作用具有三维破坏特征，以垂直差异沉降和水平拉张破坏为主，兼有走向上的扭动。使铁塔基础发生差异性沉降，造成塔基的倾斜，同时倾斜造成塔基内部附加应力的产生，当总应力超过基础的强度时，铁塔基础发生破坏，严重时铁塔将发生倒塌和倾覆。
2、地表水平移动使杆塔基础发生相应平移，水平移动量的不一致性使输电线路的档距增大或缩小，档距的变化在相邻档产生的不平衡张力导致悬垂串向导线绷紧的一侧偏斜，使杆塔、横担受到扭力矩作用，导致杆塔转角超限或是横担变形。
3、地表倾斜对高压输电线路的影响主要体现在三个方面。①开采导致的地表倾斜将引起输电线杆塔基础发生相应的倾斜。杆塔基础倾斜引起的杆塔倾斜增加了基础和杆塔的倾覆力矩，影响杆塔和基础的倾覆稳定。对于阶梯型基础，杆塔的倾斜还增加了其台阶间的剪应力。②对档距和悬垂串的影响。杆塔倾斜引起导线中的应力重新分布，为了保持各档之间的应力平衡，悬垂串将发生偏移以平衡各档间的不平衡张力。杆塔倾斜的不一致性导致杆塔档距相应的扩大或缩小。③对近地距的影响。杆塔倾斜导致的导线松弛和倾斜以后的实际高度的减小，都将引起导线近地距离的不足。
三、采空区输电线路处理技术
根据《架空送电线路运行规程》，位于采空区的架空输电线路应满足下述标准：
1、钢筋混凝土杆的倾斜度（包括挠度）允许范围不超过15‰，横担歪斜度不超过10‰。
2、直线杆塔绝缘子串，顺线路方向偏斜不得大于15°。垂直线路方向不得大于15°。
3、导线、避雷线的弛度误差不得超过5%或-2.5%。
4、导线最大弧度对地及障碍物的距离变化，不得超过设计所留的裕度。顺线路方向两相邻杆塔间的距离偏差不得大于档距1/300。
5、直线杆塔转角度数不超过3°。
6、电杆结构根开偏差不得超过0.004B（根开）。
在进行高压输电线路下采煤时，必须采取措施保证线路各元素满足上述运行安全标准。根据工程研究，针对贵州山区地质条件，结合工程经验，对不同的变形、破坏模式采用以下处理方式。
1、如果采空区活跃期或是沉降量不大、水平位移还处于规定范围以内，则可以采用带电扶正铁塔，在铁塔基础上加垫块就可以扶正塔身。这样做的优点在于工期短、投资少、易变化，是在沉降活跃期最佳的临时处理方案。
2、如果输电线路处于相对稳定的采空区，并且塔基变形在允许的规程范围内时，可以对其进行输电线路塔基基础带点复位，其詳细步骤为：稳固塔身——支撑塔身——开挖基础——提升基础——归位基础——联接塔身与基础并做基础回填——更换变形部件。这种方法优点在于工期短不会造成停电等问题，但是其安全措施比较复杂难以掌握。
3、基础加固，是作用在措施2之后的改进方法，是将四个分裂式基础改造并加固成联合式基础，可以解决塔基的大变形位移问题。这个方法最大的不足在于其工期长、投资大并且不能进行二次改造。
4、改线即在检测塔位地表变形超过规程范围外时，需要采取改线措施。其投资巨大、工期长、造成线路联接时停电的缺点往往在不得已的时候才会采用此种方法。
5、在地表下沉大于400mm、倾斜小于6mm/m、水平变形小于4mm/m，或是地表曲率小于0.4mm/m²时，最好采用可以节省经济成本的应急处理措施，即酌情选择措施一和二；如果塔基变形超过规程允许变形值，则采用措施四最为合适。
四、采空区输电线路建设的工程措施
1、线路路径和塔位尽可能避开采空区，必须经过采空区时，选择变形已趋于稳定的地带。避开小煤窑、黑煤窑以及容易产生地表裂缝和不均匀变形的采空边缘区等地段。
2、充分考虑地表变形对杆塔结构和电气设备的影响，相关指标留有足够的裕度，增强杆塔和基础的抗变形能力，尽可能减小基底附加应力，选择抗变形能力较强的结构型式，必要时将直线塔改为转角塔。基础方面，预留足够的纠偏裕度或采用抗变形能力较强的基础形式，如大板结构＋柔性基础、联合式基础等。
3、当预计地基变形超过杆塔基础和结构的容许值时，进行地基处理。大致可分三种：一、设置变形缓冲带，如缓冲沟。二、释放下伏采空区沉降潜力，采用井下复采或爆破法、堆载预压法、高能级强夯法、水诱导沉降法等，主要针对浅部采空区，使采空沉陷基本完成，地基初步稳定。三、对采空区进行加固处理，如支撑式加固法、全充填压力注浆加固法、覆岩离层注浆法等，从根本上减少地基变形。
结语：贵州山区采空区地质条件复杂，输电线路架设困难。若对地表变形、破坏估计不足或处理不当，将会给线路的安全运行造成严重影响。因此应根据地形充分考虑山区采空区的特性，采用合适的处理措施，才能将采空区输电线路的损失降到最小，保障输电线路安全、稳定运行。
参考文献：
[1] 付明翔等，煤矿采空区500kV输电线路设计的探讨[J].电力建设，2004年6月.
[2]杨建华等，采空区对输电线路塔基影响的安全评价及应急措施[J].辽宁工程技术大学学报，2012.
[3] 刘华清，程永峰.采空区对输电线路的影响及工程措施[J].