采动影响下浅埋输油气管线变形监测与风险性评价方法及应用实践

作     者：张连贵 刘峰建 张鑫 郭广礼 李怀展 宫亚强 

作者机构：兖矿能源集团股份有限公司  2. 兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿 中国矿业大学环境与测绘学院 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2023年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：兖矿集团股份有限公司科学技术项目（编号：1040B2022000040） 国家自然科学基金区域联合基金重点项目（编号：U21A20109） 

主　　题：开采沉陷 输油气管线 地表变形 风险性评价 管线保护 

摘      要：目前，我国油气资源主要以埋地管线的形式输送，穿越采空区时采动造成的地表移动变形必然会对埋地输油气管线产生一定的影响和危害。鲁皖管道济宁支线穿越兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿，距离煤矿三采区3308工作面最近水平距离仅为85 m，为保证鲁皖管道济宁支线安全前提下实现3308工作面安全高效开采，提出了浅埋输油气管线及地表变形监测与评价方法，基于3308工作面地表移动变形实测及管线应力监测数据，研究了鲁皖管道济宁支线沿线地表变形特征及对管道的影响，分析了采动影响下管线监测应力的变化，在此基础上对受采动影响埋地管线当前的风险性进行了评价并给出管线防护建议措施。结果表明：目前3308工作面开采造成的地表下沉及倾斜变形对管道变形影响较小，管道沿线地表的当前稳定性级别为Ⅳ 级，危险程度较低；地表移动变形对管道应力状态有一定的影响，特别是初期开采区域距离管线较近，管道沿线地表较活跃，导致管道轴向应力增大；对管道进行一定周期的应力监测实践，监测结果均低于管道预警规范的第三级阈值，管道运行始终处于绿色无风险范围内，后续需继续采取措施对采空区场地及埋地输油气管线进行变形监测和日常防护。研究结果对于埋地输油气管线下安全高效采煤具有重要的现实及借鉴意义。