采空區(qū)地表沉陷對上覆油氣管道變形的影響分析.pdf

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

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

3、上覆油氣管道的位移、應力等的變化情況后，本文主要得出以下結論:
　　1、水平巖層采空區(qū)變形隨采空區(qū)埋深的增大，對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)變形引起的應力分布基本呈對稱分布。
　　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，當采空區(qū)埋深較大時，水平位移較小，其水平位移曲線相對平緩，對油氣管道影響范圍加大;在相同傾斜角度情況下，采空區(qū)開挖引起的應力云圖圖像基本一致，隨埋深的增大，應力值隨之增大，最大應力出現(xiàn)在采空區(qū)上下邊緣，且在傾斜方向下方，應力集中更加明顯。
　　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，但減小趨勢不太明顯;