《采动影响区输电杆塔地基稳定性评价》以晋东南-南阳-荆门1000kV输电线路为工程背景，研究特高压线路途经煤矿采动影响区的输电杆塔地基稳定性问题。书中论述了特高压线路采空区勘察的原则及方法、采空区地球物理勘探的原则及方法选择。采取结合现场调查、地球物理勘探、数值计算、模糊综合评判等多种手段，对杆塔地基稳定性进行了定性及定量评价研究。根据研究结果，结合BP神经网络对特高压输电线路路径进行了优化。书中重点介绍了采空区地球物理勘探、采空区杆塔地基稳定性综合评价，多种采动影响区杆塔地基稳定性数值分析，采动影响区杆塔地基变形预测、预测方法及相关公式。在上述研究成果的基础上，作者基于概率积分法及其他相关公式，开发了“输电线路采动影响区地基稳定性评价系统”软件，介绍了软件编制及使用方法、各种预测实例分析等相关内容。
　　《采动影响区输电杆塔地基稳定性评价》可供从事岩土工程分析、计算、施工和管理工作的技术人员阅读，也可供大专院校相关专业教师、研究生参考使用。

       我国首条1000kV特高压输电线路途径采动影响区，关键技术问题是掌握采空区输电杆塔地基变形规律及判定杆塔地基的稳定性，为此，研究人员对1000kV特高压线路采空区的分布情况进行调查分析，通过收集煤矿开采资料，摸清线路下煤层的开采情况，对采空区按现状进行了科学分类；局部有疑问的地区，合理运用钻探、三维地震、地质雷达和高密度电法等不同的勘探方法，对采空区资料进行补充勘探和验证，从而为杆塔地基稳定性分析、线路路径优化和采空区杆塔地基处理提供依据。

　　影响采空区杆塔地基稳定性的因素有很多，笔者在充分分析这些影响因素的基础上，运用层次分析法和模糊综合评判理论，提出了采空区特高压杆塔地基稳定性模糊综合评价方法，探讨了BP神经网络对采空区杆塔地基的沉陷变形进行预测的可行性。

      笔者运用FLAC数值模拟方法，对采空区下伏煤层的复采、规划区煤层开采等对输电杆塔地基稳定性的影响进行了数值分析，并在大郭沟对断裂带两侧煤层进行了开采风险数值模拟，分析了各开采方案对输电杆塔地基稳定性的影响。

　　根据采动影响区的不同类型，结合特高压输电杆塔的结构特点，提出了输电线路路径优化方法，并运用模糊优选方法对采空区输电线路路径及塔位进行了优化，确定了优化路径。
　　笔者几十年来致力于岩土工程的勘察设计、研究与教学工作，在总结多年教学及科研工作经验的基础上，利用概率积分法基本原理、以C#作为开发语言，编制完成了“输电线路采动影响区地基稳定性评价系统”软件，该系统包括采动影响区输电杆塔静态开采沉陷预计、残余变形预计、小煤窑采空区输电杆塔基础稳定性评价、采空区杆塔地基临界深度判断、输电杆塔基础保护煤柱设计及压覆资源量计算等相关内容。
　　全书分为六章：第一章介绍特高压线路采空区勘察，包括采空区对输电杆塔的影响、采空区勘察及原则、采空区勘察方法、采空区地球物理勘探布置原则及方法选择等内容；第二章主要介绍采空区输电杆塔地基稳定性模糊综合评判、基于BP神经网络的采空区杆塔地基变形预测以及采空区特高压输电线路路径及塔位优化；第三章介绍多种采动影响区杆塔地基稳定性数值分析，包括采空区下伏煤层复采影响分析、规划采空区杆塔地基稳定性计算分析、大郭沟断层两侧煤层风险开采与杆塔地基稳定性；第四章介绍MTFA沉陷变形预计公式及编程要点；第五章介绍小煤窑采空区地基稳定性初步评价、采空区输电杆塔塔基安全煤柱设计及压覆资源量计算：第六章介绍“输电线路采动影响区地基稳定性评价系统”软件基本功能及使用方法、预测实例分析等。

前言

第一章 特高压输电杆塔采空区勘察
第一节 1000kV特高压输电线路
第二节 采空区对输电杆塔的影响
一、采动影响区及分类
二、高压线路安全运行基本要求
三、开采沉陷移动变形对输电杆塔的影响
第三节 采空区勘察及原则
一、国内采空区勘察规范
二、特高压输电线路采空区勘察原则
第四节 采空区勘察方法
一、工程地质测绘
二、地球物理勘探
三、采空区钻探
第五节 输电杆塔地基采空区地球物理勘探
一、地球物理勘探的目的
二、地球物理勘探的布置原则及方法选择
第六节 特高压杆塔采空区地球物理勘探
一、三维地震勘探
二、高密度电法
三、地质雷达
四、采空区钻探验证

第二章 采空区杆塔地基稳定性综合评判及线路路径优化
第一节 杆塔地基稳定性分级及影响因素选择
第二节 AHP层次结构及判断矩阵的建立
一、AHP层次结构
二、构造两两比较判断矩阵
三、层次单排序和一致性检验
第三节 模糊综合评判计算模型
第四节 隶属度的确定
第五节 模糊综合评判及结果分析
第六节 基于改进BP神经网络的采空区输电杆塔地基变形预测
一、BP（Back Propagation）神经网络
二、参数的选取及数据准备
三、BP神经网络的训练及预测
第七节 采空区特高压输电线路路径及塔位优化
一、输电线路路径相关规定及采空区线路路径优化原则
二、采空区输电线路路径模糊优选
三、研究区输电线路路径及塔位优化结果

第三章 多种采动影响区杆塔地基稳定性数值分析
第一节 采空区下伏煤层复采影响分析
一、模型建立
二、模拟分析过程
三、模拟结果分析
第二节 规划采空区杆塔地基稳定性计算分析
一、模型的建立
二、计算参数的选择
三、工作面开采模拟
四、模拟结果分析
第三节 大郭沟断层两侧煤层风险开采与杆塔地基稳定性
一、模型建立及参数选取
二、四种开采情况下的模拟
第四节 模拟结果分析及优化开采方案

第四章 MTFA沉陷变形预计公式及编程要点
第一节 矩形工作面地表任意点沉陷变形预计公式
一、地表任意点（x，y）的下沉值形（z，y）
二、地表任意点（x，y）沿Φ方向的倾斜值、曲率值、水平移动和水平变形值
第二节 坐标系转换
第三节 采区矩形工作面坐标原点的确定
第四节 任意工作面概率积分法数学模型
第五节 任意工作面计算区域的确定及坐标变换
一、任意工作面计算区域的确定
二、坐标系的建立和变换
三、拐点偏移距的计算
第六节 任意工作面直接积分法开采区域的处理
第七节 等价计算工作面坐标变换
一、等价计算工作面的转换
二、等价计算工作面各角点坐标的确定
第八节 利用simpson数值积分求解沉陷变形值
一、复化Simpson公式
二、概率积分法二重积分数值解推导


第五章 采空区杆塔地基稳定性初判与安全煤柱设计_
第一节 小煤窑顶板稳定性评价
一、小煤窑顶板自重稳定性评价
二、考虑杆塔基底压力下小煤窑顶板稳定性
第二节 杆塔地基采空区稳定临界深度计算
一、采空区三带的划分
二、垮落裂隙带高度估算方法
三、杆塔基础附加应力影响深度的确定
四、采空区稳定临界深度计算公式
第三节 输电杆塔安全煤柱设计及压覆资源量计算
一、保护煤柱的留设原理
二、移动角与围护带
三、垂直剖面法留设保护煤柱
四、输电杆塔压覆资源量计算

第六章 输电线路采动影响区地基稳定性评价系统（MFAT）
第一节 MFAT预测系统
一、系统简介、基础平台及系统结构
二、系统软件的安装及卸载
三、软件启动及主要功能
第二节 MTFA杆塔地基沉陷预计计算参数
一、特高压杆塔基础参数
二、沉陷变形预测参数及回采工作面参数
三、残余变形计算
第三节 数据的录入及计算
一、输电杆塔基础数据输入
二、静态沉陷预计
三、残余变形预计
四、小煤窑采空区地基稳定性评价
五、采空区地基稳定临界开采深度计算
六、保护煤柱设计与压覆资源量计算
七、图形显示与出图
第四节 MFAT软件系统计算实例
一、矩形工作面开采沉陷预计
二、小煤窑顶板自重稳定性评价
三、考虑输电杆塔基底压力下小煤窑顶板自重稳定性评价
四、采空区地基稳定临界深度计算
五、输电杆塔安全保护煤柱设计及压覆资源量计算
参考文献