工作面開采沉陷觀測(cè)設(shè)計(jì)說明書

1、*煤業(yè)*工作面開采沉陷觀測(cè)設(shè)計(jì)說明書生產(chǎn)技術(shù)科二一三年六月九日*工作面開采沉陷觀測(cè)設(shè)計(jì)說明書 主持人會(huì)審時(shí)間會(huì)審地點(diǎn)會(huì) 審 單 位簽 名 編 制 審 核 生產(chǎn)技術(shù)科 調(diào) 度 室 機(jī)電運(yùn)輸科 通 防 科 安全檢查科總工程師會(huì)審意見1.加強(qiáng)觀測(cè)次數(shù)，提高觀測(cè)精度。2.對(duì)經(jīng)兩次觀測(cè)，觀測(cè)地點(diǎn)變化較大的及時(shí)下發(fā)隱患通知單。*工作面開采沉陷觀測(cè)設(shè)計(jì)說明書一、進(jìn)行地表移動(dòng)觀測(cè)的意義和任務(wù)1.進(jìn)行地表移動(dòng)觀測(cè)站的意義建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程第一章第十二條中規(guī)定：煤炭開采必然伴隨著發(fā)生圍巖及地表移動(dòng)和變形。各礦區(qū)的圍巖及地表移動(dòng)規(guī)律及有關(guān)參數(shù)具有地區(qū)特征，獲取和積累有關(guān)圍巖

2、及地表移動(dòng)的科學(xué)數(shù)據(jù)，是煤礦企業(yè)工程技術(shù)和有關(guān)業(yè)務(wù)主管部門的職責(zé)。每個(gè)礦區(qū)應(yīng)有計(jì)劃、有目的在開展上述科學(xué)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，綜合分析，求取參數(shù)，總結(jié)規(guī)律，用于解決本礦區(qū)的開采沉陷問題。生產(chǎn)礦井必須解決好建筑物下、鐵路下和水體下（簡(jiǎn)稱“三下”）安全、合理地開采煤炭和留設(shè)保護(hù)煤柱，必須開展地表移動(dòng)和巖層移動(dòng)的觀測(cè)工作，掌握地表和巖層移動(dòng)的基本規(guī)律。為此，擬在*工作面上方進(jìn)行地表移動(dòng)變形觀測(cè)，研究開采引起的地表移動(dòng)變化和破壞規(guī)律，以及地表移動(dòng)與變形對(duì)地面建筑物的影響。2.進(jìn)行地表移動(dòng)觀測(cè)的任務(wù)煤礦開采引起巖層和地表移動(dòng)的過程非常復(fù)雜，是地質(zhì)、水文、開采、地形等多種因素綜合影響的結(jié)果。通過進(jìn)行地表移動(dòng)觀測(cè)

3、可以獲取并確定以下數(shù)據(jù)，并獲取相關(guān)關(guān)系：分析特定采礦條件（如放頂煤開采方法）、地質(zhì)條件與地表移動(dòng)和變形的關(guān)系。地表在移動(dòng)過程中的移動(dòng)和變形特點(diǎn)及分布規(guī)律。地表移動(dòng)和變形中的動(dòng)態(tài)移動(dòng)變化規(guī)律。移動(dòng)穩(wěn)定后地表移動(dòng)和變形的分布及其主要參數(shù)，即移動(dòng)角、裂縫角、邊界角、最大下沉角、下沉系數(shù)、水平移動(dòng)系數(shù)等。用實(shí)測(cè)的移動(dòng)變形參數(shù)確定礦區(qū)范圍內(nèi)建筑物的受破壞程度，有效地減少建筑物下壓煤量，合理確定工作面的尺寸，提高煤炭采出率。二、進(jìn)行地表移動(dòng)變形觀測(cè)所依據(jù)的規(guī)程規(guī)定1.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程，煤炭工業(yè)管理局制定，2000年。2.煤礦測(cè)量規(guī)程，煤炭工業(yè)管理局制定，1989年。3.工

4、程測(cè)量規(guī)范（GB50026-2007），中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2008年。4.煤礦安全規(guī)程，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局，2011年。三、觀測(cè)地點(diǎn)的地形地質(zhì)條件1.*工作面概況*工作面位于*采區(qū)中部，東鄰*采空區(qū)，西為*采區(qū)上部未采區(qū)，南鄰*采區(qū)采空區(qū)，北為*采區(qū)回風(fēng)下山保護(hù)煤柱。工作面走向長(zhǎng)230m，傾向?qū)?50m，開采二1煤層，工作面上部煤層平均厚度4.5m，下部煤層平均厚度2m，煤層平均傾角17°。工作面底板標(biāo)高-170-217m，平均開采深度360m。2.地形條件*工作面地面位于礦井中部，西距采一隊(duì)宿舍樓28米，其他三面均為農(nóng)田，地面標(biāo)高169189m。3.地質(zhì)條件*工作面位于礦區(qū)中

5、部，工作面沿煤層走向布置，煤層平均傾角17°。工作面回采范圍內(nèi)無斷層及陷落柱，對(duì)回采無影響。四、觀測(cè)設(shè)計(jì)布點(diǎn)方法由礦井2級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)為基站點(diǎn)，采用南方測(cè)繪儀器廠生產(chǎn)的NTS-350型全站儀進(jìn)行測(cè)繪，由生產(chǎn)區(qū)向礦井采一隊(duì)職工宿舍樓方向進(jìn)行布點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)及觀測(cè)點(diǎn)均采用水泥釘直接釘在堅(jiān)固的巖石地面及房屋上。五、觀測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)位置、間距、觀測(cè)點(diǎn)及控制點(diǎn)數(shù)目在*工作面塌陷區(qū)范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)際地形條件在采一隊(duì)、采二隊(duì)職工宿舍樓上布置觀測(cè)點(diǎn)。在塌陷區(qū)范圍外，每50m100m布置觀測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際地形條件，觀測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)距離可適當(dāng)調(diào)整（附圖）。 *工作面觀測(cè)設(shè)計(jì)布置示意圖點(diǎn)號(hào)XYZ備注1基站點(diǎn)2基站

6、點(diǎn)CX1觀測(cè)點(diǎn)CX2觀測(cè)點(diǎn)CX3觀測(cè)點(diǎn)CX4觀測(cè)點(diǎn)CX5觀測(cè)點(diǎn)CX6觀測(cè)點(diǎn)CX7觀測(cè)點(diǎn)CX8觀測(cè)點(diǎn)CX10觀測(cè)點(diǎn)CX11觀測(cè)點(diǎn)CX12觀測(cè)點(diǎn)CX13觀測(cè)點(diǎn)CX14觀測(cè)點(diǎn)CX15觀測(cè)點(diǎn)CX16觀測(cè)點(diǎn)CX17觀測(cè)點(diǎn)CX18觀測(cè)點(diǎn)CX19觀測(cè)點(diǎn)CX20觀測(cè)點(diǎn)CX21觀測(cè)點(diǎn)CX22觀測(cè)點(diǎn)CX23觀測(cè)點(diǎn)CX24觀測(cè)點(diǎn)CX25觀測(cè)點(diǎn)六、觀測(cè)內(nèi)容及與控制網(wǎng)的連測(cè)方法、精度要求1.地表移動(dòng)觀測(cè)的主要內(nèi)容地表移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)建立后即要進(jìn)行觀測(cè)，在工作面開采過程中，對(duì)工作面上部地表房屋進(jìn)行沉陷觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間每1015天進(jìn)行一次。2.地表移動(dòng)觀測(cè)的方法及精度要求地表移動(dòng)觀測(cè)的基本內(nèi)容是：在采動(dòng)過程中定期地、重復(fù)地測(cè)定觀測(cè)

7、線上各測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期內(nèi)空間位置的變化情況。地表移動(dòng)觀測(cè)的觀測(cè)工作分為：觀測(cè)點(diǎn)的連接測(cè)量、全面觀測(cè)、地表破壞的測(cè)定和編錄。在觀測(cè)點(diǎn)埋好后，進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)工作包括下列內(nèi)容：連接測(cè)量為了確定觀測(cè)站與開采工作面之間的相互位置關(guān)系，應(yīng)在觀測(cè)站的所有控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)行測(cè)量，以確定控制點(diǎn)的平面位置和高程?？刂泣c(diǎn)聯(lián)測(cè)在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定地點(diǎn)布設(shè)控制點(diǎn)聯(lián)系觀測(cè)，測(cè)量方法為全站儀觀測(cè)方法。全面觀測(cè)為了準(zhǔn)確地確定工作測(cè)點(diǎn)在地表移動(dòng)開始前的空間位置，在與礦區(qū)控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)后，地表開始移動(dòng)之前，應(yīng)對(duì)地表觀測(cè)站的全部測(cè)點(diǎn)獨(dú)立進(jìn)行兩次全面觀測(cè)，兩次觀測(cè)的時(shí)間間隔不超過5天。全面觀測(cè)的內(nèi)容，包括測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程等。

8、獨(dú)立進(jìn)行的兩次全面觀測(cè)，兩次測(cè)得的同一點(diǎn)高程差不大于10mm、同一邊的長(zhǎng)度差不大于10mm，取平均值作為觀測(cè)站的原始觀測(cè)(又稱為初次觀測(cè))數(shù)據(jù)。同時(shí)，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)將各測(cè)點(diǎn)展繪到觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面圖上。日常觀測(cè)工作日常觀測(cè)工作，指的是在移動(dòng)過程中測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的測(cè)量工作。在回采工作面推進(jìn)一定距離后，在預(yù)計(jì)可能首先移動(dòng)的地區(qū)，選擇幾個(gè)建筑物開裂處，用鋼尺每隔7天進(jìn)行一次測(cè)定，觀測(cè)變形量。如果發(fā)現(xiàn)變形超過5mm時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行全站儀觀測(cè)。重復(fù)測(cè)量的時(shí)間間隔，視地表下沉的速度而定，一般每隔1015天觀測(cè)一次。在移動(dòng)變形較大階段，應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)，每510天觀測(cè)一次。在采動(dòng)過程中，不僅要及時(shí)地記錄和描述地表出現(xiàn)的

9、裂縫位置、寬度的變化，塌陷的形態(tài)和時(shí)間，并及時(shí)上圖，還要記載每次觀測(cè)時(shí)工作面開采的相應(yīng)位置、實(shí)際采出厚度、工作面推進(jìn)速度、頂板陷落情況、煤層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等有關(guān)情況。為了保證所獲得觀測(cè)資料的準(zhǔn)確性，觀測(cè)站的各項(xiàng)觀測(cè)應(yīng)在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成，特別是在移動(dòng)活躍階段，觀測(cè)應(yīng)在一天內(nèi)完成。在觀測(cè)過程中，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)的變化，如發(fā)現(xiàn)控制點(diǎn)發(fā)生位移，應(yīng)把控制點(diǎn)作為觀測(cè)點(diǎn)與其他觀測(cè)點(diǎn)一起進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而另行布置控制點(diǎn)。七、觀測(cè)成果1.觀測(cè)成果的檢查和計(jì)算每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)粗差或超限，應(yīng)及時(shí)重測(cè)，直到全部觀測(cè)數(shù)據(jù)符合要求為止。各點(diǎn)高程計(jì)算時(shí)先進(jìn)行平差，然后計(jì)算高程，并將所得的各點(diǎn)的高程填入

10、綜合計(jì)算表中。2.移動(dòng)和變形計(jì)算觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過整理改正后，便可計(jì)算測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)和各測(cè)點(diǎn)間移動(dòng)和變形。移動(dòng)和變形主要包括：各點(diǎn)的下沉和水平移動(dòng)，相鄰兩測(cè)點(diǎn)間的水平變形。每次觀測(cè)之后均應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行移動(dòng)和變形計(jì)算，計(jì)算數(shù)字的取位、地表移動(dòng)、變形綜合成果整理如下表。 地表移動(dòng)和變形計(jì)算計(jì)算數(shù)字的取位名稱下沉W(mm)水平移動(dòng)U(mm)傾斜I(mm/m)水平變形E（mm/m）曲率K(10-3)橫向水平移動(dòng)U(mm)下沉速度V(mm/d)取位110.10.10.0110.1地表移動(dòng)、變形綜合成果整理測(cè)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)高下沉mm下沉差mm傾斜mm/m傾斜變化mm/m曲率10-3線段線段長(zhǎng)(m)水平變形水平移動(dòng)mm第一次觀測(cè)第n次觀測(cè)第一次觀測(cè)第n次觀測(cè)絕對(duì)值mm相對(duì)值mm3.繪圖工作根據(jù)每次觀測(cè)的計(jì)算結(jié)果繪制變化曲線圖，由這種曲線圖能夠清楚地看出沿觀測(cè)線的地表移動(dòng)和變形的分布特征及其發(fā)展過程。在