[发明专利]电力塔下采煤过程中动态顶升纠偏方法

说明书

本发明公开了一种电力塔下采煤过程中动态顶升纠偏方法，采用不停电基础托换满足电力安全运行的创新技术，首先将原建构筑物基础托换成若干个独立支撑点，独立支撑点采用顶升装置，顶升装置初始值设置根据地下开采对地面的影响给出。在地下开采过程中，通过监测铁塔支撑点的地面沉降及时采用顶升补偿沉降的方法，投资很少，简化施工，简便易行。

技术领域

本发明涉及煤矿“三下”开采技术，具体涉及一种电力塔下采煤过程中动态托换基础装置和顶升纠偏方法。

背景技术

在地面建构筑物下采煤过程中建构筑物保护方法有两大类：一是在地下回采过程中将回采采空区充填密实或是采用条带开采等开采技术不让地面产生对建构物的影响，二是采用技术手段使得独立建构筑物的基础能够在地面沉降过程中保持原位不变，或是保持均匀沉降一定允许范围，不影响建构筑物正常使用。虽然后者简便，但不适应大面积建构筑物。

地面电力塔类独立建构筑物占地面积小却对井下压煤保护、留设煤柱产生很大的影响，例如一个电塔影响近3万平米压煤，而一般3m煤层就是十几万吨煤炭资源，折合价值5000-8000万元。而采用充填开采成本需要3400万元，而且还需前期投资厂房装备等2000万元，周期长，运行难度大等，经济效益不很显著。如果采用上述第二种方法对电力塔进行技术保护，在开采过程中根据地层变化随时对构筑物基础进行托换处理，让基础保持高程不变和水平状态，采用基础动态托换法只需要几十万即可，又不需要其他投资，显然具有绝对的优势。

发明内容

本发明的目的是克服现有地下充填开采技术保护地面建筑方法的高成本、大投入的缺陷，提供一种电力塔下采煤过程中动态顶升纠偏方法，采用基础动态托换保持电力铁塔平衡的创新技术，在地下开采过程中，通过监测建构筑物支撑点的地面沉降及时采用顶升补偿沉降的方法，投资少，简化施工，简便易行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电力塔下采煤过程中动态托换基础装置，其特征在于，包括接长螺栓、自动调整升降机构、限位螺母、高程传感器、垂直度传感器和数据处理主机；把高程传感器固定到铁塔任意位置，垂直度传感器悬挂在铁塔中心部位偏离中心线小于300mm处，数据处理主机固定在铁塔原基础上；自动调整升降机构与数据处理主机连接，高程传感器与数据处理主机连接，数据处理主机与垂直度传感器连接，高程传感器、垂直度传感器与数据处理主机形成通讯网络。

一种电力塔下采煤过程中动态顶升纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将塔脚基底板上原地脚螺栓的螺栓孔扩大到接长螺栓能够通过并且有5-15mm间隙，将接长螺栓与原地脚螺栓相连接，在四个原地脚螺栓的任意一个上面安装自动调整升降机构，在其余三个原地脚螺栓的接长螺栓的塔脚基底板的上下各安装一个限位螺母；

步骤2，高程传感器和垂直度传感器将采集到的数据发送给数据处理主机，由数据处理主机控制自动调整升降机构工作；

步骤3，断开铁塔与铁塔原基础的其他牵连部位，调整所有限位螺母，让塔脚基底板上面的限位螺母与塔脚基底板离开50mm，升起塔脚，让塔脚与混凝土基础脱离，检测每一个塔脚的荷载；

步骤4，测量铁塔塔身原始倾斜度并纠偏，设定塔身下沉倾斜度预警值和下沉量报警值，计算求解并评估塔脚位置地层变形时间曲线，调试云端通讯网络；

步骤5，当垂直度传感器监测到倾斜度接近电力规范要求设计值的95％或铁塔整体下沉量大于50mm时预警，当倾斜度超过电力规范要求设计值的90％或下沉量大于100mm时数据处理主机发出调整信息，同时自动调整升降机构执行纠偏并报警；当抬升相对值超过100mm+50mm并保证整个铁塔倾斜度小于电力规范要求设计值的95％时停止抬升；