| 让煤矿采空区的铁塔安全稳固 | |||
| 煤炭资讯网 | 2013-9-24 8:44:31 焦点话题 | ||
![]() 榆林供电公司员工在开展基础施工。
![]() 榆林电网杆塔基础加固纠偏施工现场。
核心提示 广袤无垠的毛乌素沙漠有一片繁盛绿洲,那便是现在的“煤城”榆林。作为陕西省的北疆重镇,这里矿产资源相当丰富,尤其以煤炭储量为世人所知。近些年,神府、神东煤田的大面积开采,造成了成片的煤矿采空区塌陷,榆林供电公司110千伏以上线路位于采空区的杆塔就有1200余基,电力线路的安全稳定运行存在隐患。针对此情况,榆林供电公司积极探索,勇于创新,研发出杆塔基础加固纠偏技术成果,对处于煤矿采空区的杆塔基础进行加固纠偏,确保榆林电网安全稳定运行、客户有序用电。 解密 铁塔加固纠偏 “加固纠偏究竟是个什么样子?”带着疑问,9月17日,我们与陕西榆林供电公司运维检修部工作人员到110千伏神锦线巡视、勘察线路,走到40号铁塔时,只见现场一片火热景象。工作人员正在对铁塔进行基础加固纠偏,旁边堆放着钢筋、水泥、石子,基础四周垒起高高的土棱,像一个施工项目部。 仔细看去,铁塔下面被挖成一个2米多深的正方形大坑,一道底梁围绕着铁塔4个腿,现场工作人员正在对铁塔4个腿下的柱子打孔,以备下阶段穿入钢筋稳固塔基。机械钻孔时飞出的石灰,弄得工作人员满脸白粉。“往左边摆一点。”现场监工的王师傅正在指挥塔下人员操作。据他介绍,现场工作还在入门阶段,底梁的水泥还没有注入,主要还是给4个柱子各自打24个孔,预计前后需要10天时间。“最难的地方就在这,24个孔的位置一定要精确无误,这样才能用钢筋把4个柱子稳稳套住,上梁也就可以顺利浇筑,杆塔基础才能牢固。” 当我们行至330千伏神当二线30号铁塔下时,眼前是一处完整的煤矿采空区杆塔加固纠偏结构。塔基的上梁浇筑非常完整,以铁塔的4个腿向外分开,呈现出了“井”字形结构。而在8个角落上,各自竖立立柱,顶上套着塑料包裹的特制螺栓。据了解,每当杆塔出现倾斜、沉降时,只需调整特制螺栓抬升或下调基础,从而实现对杆塔进行加固纠偏的目的,是一次性投资到位、永久解决问题的经典范例。 看到这一幕后,我们对基础加固纠偏有了一个初步的印象,但对于具体原理还是一知半解,直到工作人员将原理图拿过来后,才真正了解到了其中的真正奥妙。 “加固纠偏的原理就是利用"井"字形的加固结构,使得杆塔四周都能受到螺母的控制,实现90度的杆塔纠偏。”该公司工作人员傅浩拿着原理图介绍说。加固纠偏就是将铁塔的四个基础立柱用钢筋连接为一个井字架基础,在井字架的四个外端用横梁连接井字梁,井字架范围的基坑采用水泥灌浆和锚杆挂网加固,并采用特制螺栓将每一立柱的四个地脚螺栓接长60~100厘米,使得杆塔四周都能受到螺母的控制,每当铁塔发生倾斜或沉降时,通过后期的螺栓调整对基础进行抬升或下调。 追溯 技术攻关历程 要探究这项技术的历史,就要回到上世纪90年代。那些年,由于煤矿的开采,特别是一些小型煤矿的采挖,导致当地地质灾害的发生,如煤矿采空区塌陷、地表开裂错位等。榆林供电公司所属输电线路大多位于陕北侏罗纪煤田上面,煤层埋藏较浅,约为40米到150米之间,易发生煤矿采空区塌陷,从而导致塔基沉陷、杆塔倾斜、塔材扭曲甚至倒杆断线等情况,严重威胁电力线路的安全运行。 到了2002年春末,这种现象日益严重。时任榆林供电公司负责人认为,对已经沉陷的杆塔,与其不断地新组立铁塔或改线,倒不如在原先基础上牢固根基,通过技术革新,达到从根本上解决问题的效果。 为此,2002年7月,该公司成立了《煤矿采空区杆塔调研与基础加固纠偏》项目研究小组,组员全部是有着多年线路运维工作经验的送电专业员工。在研究初期,为确定处理方案,他们对所辖线路的3000多基杆塔和位于煤矿采空区的600多基杆塔进行了多方调研、现场实地考察和坐标定位。 榆林供电公司从2003年3月份开始积极与神木、府谷、榆阳、横山三县一区的矿管局地质勘测站沟通联系,通过查阅线路走径附近煤矿的井田范围、开采年限、井田坐标位置等相关资料,了解煤矿开采方向、工作面掘进方向、煤层高度、压覆盖厚度,详细统计处于井田范围的杆塔数量。在陕西省一八五煤田勘探队的协助下,该公司对所有杆塔坐标进行了GPS定位,逐年对新建的线路和陆续形成的采空区进行了坐标点定位。 在此基础上,榆林供电公司制定杆塔加固计划。目前,该公司35千伏以上线路位于煤矿井田范围的有4600多基,位于采空区的杆塔有2600多基,不同程度塌陷的杆塔有210多基,已经治理的有121基。该公司制定5年治理计划,计划治理120基左右,按照开采进度,在煤矿开采前对杆塔基础提前加固,确保发生采空区塌陷后可直接对杆塔进行纠偏调整,保证线路符合运行标准。 推广 综合效益明显 自此之后,榆林供电公司成为西北地区首家掌握杆塔加固纠偏技术的单位,并广泛应用于处于煤矿采空区的杆塔治理。经过治理的杆塔能够有效预防和解决由于各种地质灾害带来的杆塔基础沉降、杆塔倾斜等问题。相比较新组立铁塔或改线,该技术具有投资少、见效快、不停电等优点,最大限度减少经济损失。 该技术成果不仅荣获了国网陕西省电力公司科技进步一等奖、陕西省职工优秀发明创新成果银奖,而且在第十九届全国发明展览会上荣获铜奖。 “以前,只要遇到下雨或者其他地质灾害,我们都会坐立不安,担心杆塔塌陷影响线路正常运行。如出现此种情况,必须新组立铁塔或者改线,不仅浪费人力、物力、财力,还会影响客户正常用电。现在,只要调整螺栓就能解决杆塔的倾斜、沉降等问题。这项技术的发明,为电网安全加了一重保障,我们再也不用担心杆塔塌陷等情况的发生了。”该公司运维检修部送电专业负责人介绍道。 10余年来,榆林电网运行安全稳定。在2011年12月26日,榆林市神木县和内蒙古伊金霍洛旗交界处发生3.2级地震,2013年7月22日神木发生3.3级地震中,本就松软的土地出现多处地面塌陷,可是,因杆塔倾斜而导致的停电事件却没有发生。该公司管辖范围内大面积杆塔、电网依旧巍然耸立,为陕北地区的生产生活提供了坚强的电力保障。 经过常年不懈的努力,榆林供电公司对于解决由于各种地质灾害导致杆塔基础沉降、杆塔倾斜等问题积累了丰富的经验。该公司掌握的杆塔加固纠偏技术,具有一定的推广应用价值,先后被省内外多家兄弟单位借鉴应用。内蒙古乌海供电局就曾经派代表专程赴该公司学习煤矿采空区杆塔调研与基础加固纠偏技术,后来应用到该局工作中,收益明显。 凭借着该项技术的广泛应用,榆林供电公司避免了线路改造带来的巨大投入和客户停电损失,实现了社会效益和经济效益的双赢。 (图片由国网陕西省电力公司提供)
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