铁路保护煤柱设计精度关键因素及误差优化

本文主要探讨了铁路保护煤柱设计精度的重要性和关键因素，针对煤矿开采过程中铁路安全与煤炭开采的相互影响，特别是铁路线路与煤层开采区域的精确对接问题。作者覃杰和孙震通过对开采沉陷理论的深入剖析，着重介绍了垂线法这一设计方法，该方法是基于煤层开采过程中因地表沉降对铁路安全可能产生的影响而提出的。 文章首先概述了垂线法的设计原理，这是一种通过在煤层上方设定一定宽度的煤柱来保护铁路免受开采沉陷影响的设计策略。设计的关键在于确定合适的煤柱尺寸，这涉及到计算公式的选择和应用。通过微分原理，作者对这种设计方法进行了误差分析，推导出了绝对误差公式，旨在量化可能存在的设计偏差，以便于评估其对铁路安全的实际影响。 研究发现，煤层倾角和地质断层构造是影响设计精度的两个重要因素。煤层倾角决定了开采过程中地表沉降的程度，而断层的存在可能导致不稳定区域，增加保护煤柱设计的复杂性。因此，对这两种因素的精确掌握和考虑对于提高设计精度至关重要。 为了优化设计，作者在误差分析的基础上，提出了断层修正公式，这是一个针对性的解决方案，旨在根据实际地质条件调整设计参数，以减少因断层带来的误差。这个公式为铁路保护煤柱设计提供了更精确的指导，有助于确保铁路等延伸形构筑物的安全。 这篇论文通过理论分析和实例计算，强调了在铁路保护煤柱设计中考虑煤层倾角和断层构造的重要性，并提供了一种实用的方法来提升设计精度，这对于煤炭开采和铁路工程的协同管理具有重要的实践意义。