煤礦采空區(qū)對(duì)張峰水庫(kù)輸水工程壓力管線的影響

陳偉龍

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

張峰水庫(kù)是沁河干流上一座以城市生活和工業(yè)用水、農(nóng)村人畜飲水為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程，其輸水工程包括總干、一干和二干，主要建筑物有倒虹吸、渡槽、隧洞、明渠、輸水管道、調(diào)節(jié)水池和揚(yáng)水站等。

二干工程采用壓力管道輸水，從總干末端調(diào)蓄水池取水，線路向南穿許河，經(jīng)三家店、北板橋村、坡頭村至二干末端渠頭調(diào)蓄水池，向澤州縣巴公鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)供水。線路全長(zhǎng)18.133 km，穿過喬村、界碑嶺、司家川、三家店、坡頭、莒山、八一等煤礦區(qū)，并位于喬村礦邊緣，地段存在煤礦采空區(qū)問題，對(duì)輸水線路工程產(chǎn)生不利影響。

2 煤礦采空區(qū)的破壞機(jī)理及對(duì)線路的影響

煤層大面積開采后，采空區(qū)上方巖層原有的平衡狀態(tài)被打破，產(chǎn)生冒落、斷裂和彎曲等變形和破壞，影響到地表，形成地表移動(dòng)盆地，伴隨移動(dòng)盆地形成的同時(shí)，地表產(chǎn)生下沉裂縫、傾斜、水平位移等一系列變形現(xiàn)象。

采空區(qū)引起的地表移動(dòng)和變形，對(duì)輸水建筑物的影響主要是地表塌陷和不均勻沉陷引起的垂直變形和水平拉伸，或壓縮變形對(duì)線路地基和管線的破壞。管線破壞導(dǎo)致漏水，對(duì)煤礦安全形成威脅。

3 工程區(qū)煤田地質(zhì)及采空區(qū)現(xiàn)狀

煤系地層存在于工程區(qū)石炭系、二迭系地層中。煤系地層中含煤（線）層10～20層，主要含煤巖組為石炭系上統(tǒng)太原組和山西組。山西組（C3S）中含煤層1—5層，即1—5號(hào)煤；太原組（C3t）中含煤層10—12層，即6—16號(hào)煤。……