【摘要】：隨著對石油天然氣的大量需求,我國對長輸管道的建設(shè)進入了一個高峰期。由于輸氣管道是長距離大范圍分布的線性工程,埋設(shè)過程中不可避免的要穿過一些煤層采空塌陷區(qū)和各種復(fù)雜地質(zhì)地區(qū)。當(dāng)鋪設(shè)的輸氣管道通過采空區(qū)時,如果采空區(qū)發(fā)生地表移動變形,管道會隨地表沉陷而產(chǎn)生變形,一旦超過了管道最大允許變形值,管道逐漸與土體脫空,造成管道懸空,嚴重時甚至?xí)l(fā)生斷管,對管道的安全造成巨大威脅。目前我國采空區(qū)場地管道安全性研究主要針對緩傾斜采空區(qū),由于急傾斜煤層傾角較大,地質(zhì)條件更為復(fù)雜,導(dǎo)致該方面理論研究較少,因此研究急傾斜煤層采空區(qū)場地管土相互變形規(guī)律,找出合適的防治措施,對以后管道的安全運營有重要意義。論文以擬建受茶山礦區(qū)急傾斜采空區(qū)影響的潛江-韶關(guān)段管道為研究背景,通過研究區(qū)資料和現(xiàn)有研究成果,從開采完成和采動過程中急傾斜采空區(qū)對管道影響進行研究。分析采空區(qū)地表變形移動對輸氣管道的影響,給出管道安全初步評價方法,并利用概率積分法對急傾斜采空區(qū)場地的管道安全進行預(yù)測評價;同時以茶山礦區(qū)10煤工作面工程地質(zhì)條件為地質(zhì)背景,通過物理相似模擬試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究急傾斜煤層開采過程中管土相互變形規(guī)律,從管土不同階段豎向和水平位移、應(yīng)變、豎直應(yīng)力多方面對比分析得出:管道與土體變形規(guī)律大致相同,煤層開采第三階段開始管土間變形出現(xiàn)差異并逐漸增大,管土經(jīng)歷了由同步—脫空的過程;在采空區(qū)中心和兩端位置管道變形最為嚴重,是重點防治區(qū)域。最后根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)條件,提出相應(yīng)的防治措施。由地表變形移動對輸氣管道影響和得出的管土變形破壞規(guī)律,提出通過地表變形掌握管道變形的監(jiān)測方法;選取注漿法作為治理采空區(qū)的主要方案,經(jīng)數(shù)值模擬分析得出注漿效果顯著,該方法大大提高了采空區(qū)穩(wěn)定性,有利于管道工程建設(shè)。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD325.3

【參考文獻】

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本文編號：2776819