采空區(qū)地表沉陷對(duì)上覆油氣管道變形的影響分析.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展，油氣管道運(yùn)輸已經(jīng)繼公路、鐵路、水運(yùn)和航運(yùn)之后的第五大交通運(yùn)輸方式。
　　油氣管道工程是近年來(lái)快速崛起的國(guó)家重要基礎(chǔ)工程，但由于管道工程其特殊的分布特點(diǎn)，不可避免通過一些采空區(qū)。本文通過對(duì)采空區(qū)資料的分析和研究，采用數(shù)值模擬方法，對(duì)采空區(qū)變形引起上覆油氣管道變形的影響進(jìn)行了分析。希望能為今后油氣管道穿越采空區(qū)的管道工程設(shè)計(jì)與施工提供一定的參考依據(jù)。
　　本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)采空區(qū)

2、變形對(duì)上覆油氣管道的影響進(jìn)行分析:
　　1、根據(jù)采空區(qū)變形對(duì)地表影響作用機(jī)理，分析不同埋深情況下水平巖層采空區(qū)變形對(duì)上覆油氣管道位移及應(yīng)力的影響趨勢(shì)。
　　2、在相同埋深情況下分析不同傾斜角度采空區(qū)變形對(duì)上覆油氣管道位移及應(yīng)力的影響趨勢(shì)。
　　3、在相同角度傾斜情況下分析不同埋深采空區(qū)變形對(duì)上覆油氣管道位移及應(yīng)力的影響趨勢(shì)。
　　在模擬分析過程中，主要應(yīng)用通用有限元模擬軟件ANSYS進(jìn)行計(jì)算分析。在分析地表變化及

3、上覆油氣管道的位移、應(yīng)力等的變化情況后，本文主要得出以下結(jié)論:
　　1、水平巖層采空區(qū)變形隨采空區(qū)埋深的增大，對(duì)上覆油氣管道的垂向位移影響逐漸減小;水平巖層采空區(qū)變形對(duì)上覆油氣管道的水平位移影響較小;油氣管道位于采空區(qū)正上方，水平巖層采空區(qū)變形引起的應(yīng)力分布基本呈對(duì)稱分布。
　　2、在相同傾斜角度下，隨著采空區(qū)埋深的增大，油氣管道垂向位移逐漸減小，但油氣管道受影響的范圍明顯增大，位移曲線逐漸變得平緩;在相同傾斜角度情況下，采

4、空區(qū)埋深越小，油氣管道發(fā)生水平位移越大，且水平位移指向采空區(qū)傾斜方向一側(cè)，當(dāng)采空區(qū)埋深較大時(shí)，水平位移較小，其水平位移曲線相對(duì)平緩，對(duì)油氣管道影響范圍加大;在相同傾斜角度情況下，采空區(qū)開挖引起的應(yīng)力云圖圖像基本一致，隨埋深的增大，應(yīng)力值隨之增大，最大應(yīng)力出現(xiàn)在采空區(qū)上下邊緣，且在傾斜方向下方，應(yīng)力集中更加明顯。
　　3、在相同埋深情況下，采空區(qū)開挖引起上覆油氣管道垂向位移隨采空區(qū)巖層傾斜角度的增大反而有所減小，但減小趨勢(shì)不太明顯;