3采空塌陷区油气管道安全的预警

目前，闭坑的煤矿越来越多，闭坑后的煤矿资料难以搜集，导致了煤矿地面工业广场及其周边采空区的分布范围难以准确界定，而且不同采空区段开采时间也早晚不一，即不同地段的采空区稳定性是不同的，因此，对于穿越采空区地段的油气管道，其安全性面临较大的潜在风险。针对这个问题，最方便有效的防控措施是进行监测，发现异常后及时采取相应的防治措施。

3.1 油气管道受力与变形的描述

岩土体沉陷条件下的管道受力分析一般采用弹性地基梁的相关理论，分步计算管道承受的均布荷载、惯性矩，最后得到管道的等效应力，根据管道设计标准，一般基于应力进行管道失效条件的判断^[12]。管道的变形包括弹性变形和塑性变形，前者的有效应变与有效应力呈线性关系，而后者则呈非线性关系，当管道受力达到屈服点时，其材料变形就进入塑形变形阶段，管道安全失效。