压复煤炭的公路桥梁建筑

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1、压复煤炭的公路桥梁建筑邱立舒辽宁省调兵山市交通局摘要：公路建设选线在必须通过深层（井采）采煤区，而且有桥梁建筑,一直是难以解决的问题。通过我市的省道二级公路新梨线,在建设中初步解决了这个难题。关键词：煤矿采沉区地下采煤；地上建筑公路桥梁；抗采动变形新梨公路（沈阳新城子至吉林梨树）系经辽宁省交通厅规划的省道二级公路，公路南北走向贯穿辽宁省调兵山市。调兵山市是铁法煤业集团所在地，铁法煤田是年产量1,800万吨的大型煤田，每年地销（汽运）煤量近800万吨，新梨公路的建成对调兵山市煤炭运输及市经济发展会产生很大的社会、经济效应。但公路在我山市北部经过时，跨越铁法煤业集团大明一矿井

2、田区。由于我市北部基本都是煤田且许多煤田延展到境外。公路设计选线不是从采沉区穿过，就是得绕出境外。绕出境外违背了省厅规划的线路。线路最短选在跨大明一矿井田区三公里，线路经过王河，应设中桥一座。该桥采用3*20m跨、宽15m、斜交左55°，桩基、予应力空心板，全桥长66.06m。由于桥位下方是大明一矿4煤层W2W14（4-2）工作面于2003年5月15日采完，当时尚处于地表移动变形阶段，并且其下方的15-1煤、15-2煤及16煤在2010还要开采，这就造成了采煤与建桥之间的矛盾。如果公路改线，一是无地可选，因为再向西（煤田之外），已跨出调兵山市地界，如果桥下留设保安煤柱，将

3、损失煤炭约99.2万吨，煤矿损失巨大，并且造成煤矿采掘工作面接续问题。为了解决这个问题，我们与铁法煤业集团探讨解决的办法，铁法煤业集团对新梨公路的建设非常支持，介绍了王河下游铁路桥（也是大明一矿井田区）是利用我国“三下”采煤新技术，由中国煤炭科学研究院唐山分院设计，1990年建成抗采动变形桥梁。1994开始采煤，至2003年先后两次（两层）采煤74万吨。现在正在安全使用。根据铁法煤业集团所介绍的情况，我们认为在设计原址建王河抗采动变形桥梁，花少量抗变形技术措施的费用，避免公路改线，同时，在不影响或少影响煤矿正常采煤的情况下，与铁法煤业集团协调尽可能根抗变形方案适当调整桥下

4、采煤工作面的布置，最大限度地减小地表移动变形，减小对桥梁的不利影响，以便达到桥梁建成后公路正常通车，从而收到双重的经济效益。这个方案经请铁岭市交通局、公路处同意后，我们邀请了中国煤炭科学研究院唐山分院进行设计研究。铁法煤业集、大明一矿给予很大支持，提供了井田布置、采掘及地质资料。中国煤炭科学研究院唐山分院根据铁法煤业集、大明一矿提供田采掘及地质资料，根据新梨公路王河桥施工图设计，经过精心研究、测算，认为该桥位可以建筑抗采动变形桥梁。主要情况分析如下：1、煤层开采对地表影响的特点地下煤层的采出，使岩体的原始力学平衡受到破坏，开采煤层的上覆盖岩层将产生移动、变形与破坏（冒落）

5、，当开采面积达到一定范围后，移动与破坏将扩展到地表，使地表产生大面积沉降，地表的下沉量一般可达到开采煤层厚度的80％以上。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventt

6、hePartymember5我国煤矿井采所采用的采煤方法,一般都是大面积、连续回采的采煤方法，顶板管理绝大多数为自由垮落式。例如,缓倾斜煤层的采煤方法一般为走向长壁式。每个工作面的倾斜长度在100～200m左右,工作面走向长度,根据煤层贮存情况而定,回采方式是沿走向方向连续推进。随着回采工作面的推进,采空区的顶板逐渐冒落,在开采煤层上覆盖岩层内自下而上形成“三带”（冒落带、裂缝带、弯曲带），同时开采影响将逐渐波及到地表,引起地表的移动（沉降）。地表的移动与变形，在时间上是渐变、连续发生的，空间上呈现出大面积、连续、平缓的移动、沉陷特征。我国广大的煤矿科技工作者，在充分研究

7、采矿引起地表移动的特点的同时，进行了铁路下、建筑物下、水体下的采煤（简称“三下”采煤）工作，并取得非常成功的经验。2、桥下采煤的特点和技术关键2.1桥梁下采煤的特点桥梁是公路的重要构筑物，除永久荷载（恒载）之外，以承受可变汽车活载为主，另外还有偶然荷载。数十吨重的汽车以数十公里的速度通过，对桥梁产生巨大的冲击力。采煤引起的地表移动和变形，使桥梁随地表一起产生空间位移与变形。地表移动和变形主要由五个要素组成：下沉、倾斜、扭曲、水平移动、水平变形。使桥梁产生空间位置变化最大的是下沉，其次是水平移动。为了使分析方便、直观，往往将水平