第七章铁路、公路下采煤-煤矿开采与损害精要.ppt

河南理工大学 精品课程教学组 第七章 铁路、公路下采煤 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第一节 地下开采对公路的影响及防护措施 第一节 地下开采对公路的影响及防护措施 第一节 地下开采对公路的影响及防护措施 第一节 地下开采对公路的影响及防护措施 第一节 地下开采对公路的影响及防护措施 * 第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施 第二节 地下开采对公路的影响及防护措施 铁路、公路是国民经济的动脉。这些构筑物由于延伸长度大，留设保护煤柱时压煤量大，据不完全统计，我国仅铁路下压煤总量达到18.91亿吨。 近年来，高速公路建设不断发展，高速公路下压煤开采已成为“三下”采煤的又一大问题。 地下开采对铁路和公路的破坏如图7-1所示。本节根据开采沉陷引起地表变形特点及其危害性，分述沉陷对铁路、公路的损害。 我国在《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中规定：一等火车站、高速公路为Ⅰ级保护对象；二等火车站、一级公路为Ⅱ级保护物；三、四等火车站，为Ⅲ级保护物。 一、铁路下采煤的特点 与一般建筑物下采煤相比，铁路下采煤具有以下一些特点： （1）铁路是延伸性建筑物，相互之间为一整体。如果某一区段出了问题必然会影响全线正常通车。必须全盘考虑。 （2）铁路运输不能中断，必须保证采动过程中列车行车的安全。这就要求在短时间维修的条件下，保证铁路维修的质量。 （3）铁路突然的、局部的陷落，对列车运行危害极大，可能导致列车行车事故，必须加以防止。 （4）铁路的移动变形可通过及时维修消除。 在我国，煤矿区开采影响的铁路主要分为三种：矿区（或厂区、林区等）专用线、铁路支线（国家三级铁路）和铁路干线（国家一、二级铁路）。 矿区专用线服务对象是矿区本身，地下开采的影响只涉及矿区的利益，加之铁路行车速度慢、技术质量要求低，因此，矿区铁路专用线下采矿较易开展，目前，我国的铁路下采煤大多是在矿区专用线下开展的。 铁路支线的技术标准和重要程度多比专用线高。但是，它与铁路干线相比，其重要程度、行车速度、车次都较低。铁路支线下采煤在我国已进行了多次试验，取得了丰富的经验。 铁路干线是国家的交通命脉。列车行车速度快、车次多、线路技术标准高、线路间歇时间短，维修工作不易进行，因此在铁路干线下采煤是非常困难的。 二、路基移动变形特征 地下开采的影响传播到路基，引起路基移动变形。当采深与采厚之比（称深厚比）较大（大于20）时，路基的移动是连续、渐变的，一般不会出现突然的、局部的下陷。只有地质采矿条件满足出现塌陷坑的条件时，路基才有可能出现塌陷坑，此时进行铁路下采煤时，应采取特别的安全措施。 采动过程中地表的倾斜、拉伸变形对路基的稳定性都会产生一定的影响。影响程度的大小可根据地表移动变形预计结果评价。对稳定性较差的高路堤、陡坡路堤和深路堑应进行滑坡的可能性验算。 一般情况下，采动影响下铁路路基的移动变形在空间上是连续分布的，在时间是连续渐变的，可以通过维修消除开采的影响，保证铁路行车的安全，这是铁路下采矿的基础。 三、线路上部建筑的移动变形 地下开采将引起线路产生如下变化： 1．线路坡度的变化 由于路基下沉的不均匀，使路基产生倾斜，从而导致线路原有坡度变化。当地表倾斜方向和线路的方向一致时，线路坡度增大。反之，线路坡度减小，或形成反坡。线路坡度的增减将使列车运行阻力增减。铁路下采煤时，必须保证线路在开采后的坡度满足列车运行允许的坡度。 《铁路技术管理规定》规定线路的最大允许坡度为：国家Ⅰ级铁路，一般地段为6‰，在困难地段为12‰；国家Ⅱ级铁路为12‰；国家Ⅲ级铁路为15‰。上述各级铁路在双机牵引时最大坡度可为20‰。当车站必须设在坡道上时，最大坡度为2.5‰。 2．竖曲线半径的变化 线路倾斜的不均匀变化，会导致线路竖曲线半径的变化。地表移动的正曲率可使线路的凸竖曲线半径减小，使原有凹竖曲线半径增大，使长坡道变成凸竖曲线。地表移动的负曲率可使线路的凸竖曲线半径增大，使原有凹竖曲线半径减小，使长坡道变成凹竖曲线。 《铁路工务规则》对线路纵断面的设计、曲线形式、曲