水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計(jì)

1、水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計(jì)水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計(jì)編制:審核:總工程師:礦長:編制日期:二0一二年十月巖移觀測站設(shè)計(jì)一、概述錦源煤礦1502工作面位于位于主斜井井筒南翼。上限以1502回風(fēng)巷為界，標(biāo)高+1429m下BM以1502運(yùn)輸巷為界，標(biāo)高+1414m東以切眼為界，西以預(yù)計(jì)停采線為界;其上覆#,煤層，對應(yīng)投影工作面正在回采，與,煤層層間距為:#21米;下覆,煤層未開采。該工作面切眼上部一個(gè)小三角部分穿過主斜井井筒。本次觀測站位于1502工作面的正上方，工作面對應(yīng)地表總體地形為南西低、南東高;地表為山脊，荒山，無建筑物、河流、公路等設(shè)施距地表最大埋芷深度:336米、最小埋芷深度

2、:220.55米;平均埋芷深度:278.275米。，受外界影響因素相對較少。本工作面所采5#煤層為二疊系龍?zhí)睹航M。工作面屬中厚煤層，賦存穩(wěn)定。煤層厚度:1.5,3.5m,平均為2.5m,煤層傾角：7,9?,煤層平均傾角為8?,頂板為粉砂巖，底板為粉砂質(zhì)粘土巖。由于該工作面其上部對應(yīng)投影工作面1202工作面，已經(jīng)回采推進(jìn)了三分之二，接近收作工作面工程;故采空區(qū)已存在積水，而2號煤層與5號煤層的層間距只有30米，因此采動5號煤層時(shí)，會導(dǎo)致1202采空區(qū)積水涌出，所以在回采1502工作面之前，必須首先放掉上部對應(yīng)1202采空區(qū)的積水。3工作面正常涌水量為3.0m/h。3最大涌水量為8m/h。二、建立

3、觀測站的目的和意義1、設(shè)置觀測站的目的主要是為了取得本地區(qū)因地下煤層開采后，采動地表的移動、變形及破壞規(guī)律，包括各種移動角、邊界角、移動與變形預(yù)計(jì)參數(shù)，并為進(jìn)行礦區(qū)總體規(guī)劃、環(huán)境評價(jià)和礦井設(shè)計(jì)時(shí)，對于建筑物、水體、鐵路及主要井巷的壓煤開采論證提供評價(jià)依據(jù);2、為安全合理的留設(shè)保安煤柱提供技術(shù)參數(shù)，也為安全合理開采保安煤柱提供理論依據(jù);3、為開展建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱的開采提供變形預(yù)計(jì)方法，以便在進(jìn)行“三下”采煤時(shí)，為合理布設(shè)工作面和選定開采順序、制訂建（構(gòu)）筑物及河堤加固保護(hù)措施提供依據(jù);4、根據(jù)炮采工作面開采地表沉陷變形的特殊規(guī)律，為了尋求在觀測站布設(shè)方法、觀測手段、研究內(nèi)容及分析

4、方法等方面的合理性。三、觀測站工作內(nèi)容地表移動變形觀測站的基本工作內(nèi)容可歸納如下:1、地表變形觀測站設(shè)計(jì);2、地表觀測站實(shí)地布設(shè);3、地表移動觀測(包括聯(lián)測、首次全面觀測、重復(fù)水準(zhǔn)測量、最終全面測量等）;4、數(shù)據(jù)處理與分析;5、各階段參數(shù)求取;6、地表移動觀測總結(jié)報(bào)告編制。四、地表移動觀測站設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國煤炭工業(yè)局2005年五月頒布的建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程。五、地表移動觀測站設(shè)計(jì)方案1、觀測站的布設(shè)形式1502工作面設(shè)計(jì)形狀規(guī)整，是根據(jù)南翼地質(zhì)構(gòu)造布置的工作面，受外界影響因素相對較少，地表移動觀測站設(shè)計(jì)相對較易。結(jié)合該工作面上方地表實(shí)際情況，初步設(shè)計(jì)布設(shè)兩條

5、觀測線:一條傾向觀測線和一條走向觀測線?？紤]到埋點(diǎn)的難易程度、方便后期觀測等原因，在設(shè)計(jì)觀測線時(shí)，特沿觀測站的東西方向布設(shè)半條傾向觀測線，沿觀測站南北方向設(shè)半條走向觀測線。2、觀測點(diǎn)的數(shù)目及密度的確定在采動過程中，需要定期觀測測點(diǎn)的空間位置，以反映地表點(diǎn)的移動情況。因此，測點(diǎn)的埋設(shè)深度應(yīng)在本地區(qū)凍土深度以下0.5m,并保證它和土層密實(shí)固結(jié)，以使測點(diǎn)和地表一起移動。因本地區(qū)開采深度較深，所以在預(yù)計(jì)下沉盆地的中央?yún)^(qū)域工作測點(diǎn)的設(shè)計(jì)采用等間距并使點(diǎn)間距為25ml而在其邊緣區(qū)域工作測點(diǎn)的設(shè)計(jì)各觀測點(diǎn)的間距為25m根據(jù)觀測線的長度可以在工作區(qū)域內(nèi)傾向觀測線上設(shè)置測點(diǎn)25個(gè),依次編號為Q1、Q2,Qn在走

6、向觀測線上設(shè)置測點(diǎn)26個(gè)，依次編號為Z1、Z2、,Zn。在觀測線長度以外設(shè)置觀測站控制點(diǎn)。在觀測站存在期間，以控制點(diǎn)的空間位置(,，,，,)做為觀測站的起算數(shù)據(jù)，因此必須保證其堅(jiān)固、穩(wěn)定。為了保證觀測資料的準(zhǔn)確，應(yīng)對控制點(diǎn)的穩(wěn)定性定期進(jìn)行檢測。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，控制點(diǎn)埋設(shè)在觀測線的一端，并設(shè)置3個(gè)控制點(diǎn)，工作測點(diǎn)的外端至控制點(diǎn)的距離及控制點(diǎn)間的距離為50m左右，其中傾向觀測線的控制點(diǎn)號分別為KQ1KQ2KQ3走向觀測線上為KZ1、KZ2、KZ3考慮到現(xiàn)場條件，實(shí)際布設(shè)點(diǎn)位置可做適當(dāng)調(diào)整，但是盡量按設(shè)計(jì)布設(shè)。3、測點(diǎn)埋點(diǎn)要求(1)在觀測期間能可靠保存，并與地表牢固結(jié)合，不受凍害影響。(2)便于觀

7、測高程與丈量距離。鑒于本工作面預(yù)計(jì)下沉量300mm右，整個(gè)觀測期間不會被水淹沒，故采用露頭式測點(diǎn)，一般高出地面約250mm。(3)控制點(diǎn)與工作面按設(shè)計(jì)要求用經(jīng)緯儀標(biāo)定，并盡量埋在同一方向線上，以便簡化觀測與計(jì)算。六、地表移動觀測站的觀測工作1、觀測內(nèi)容地表移動觀測站的觀測工作可分為:觀測站的連接測量，全面觀測，單獨(dú)進(jìn)行的水準(zhǔn)測量，地表破壞的測定與編錄。2、連接測量在觀測點(diǎn)埋設(shè)好10,15天、點(diǎn)位固結(jié)之后，首先進(jìn)行觀測站控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間的聯(lián)測，以確定控制點(diǎn)的平面位置和高程。然后再根據(jù)它來測定工作測點(diǎn)的平面位置。連接測量可按定向基點(diǎn)的測量精度(點(diǎn)位誤差小于7cm裝求進(jìn)行。觀測線工作測點(diǎn)的平面

8、位置，從已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)，按5導(dǎo)線測量的精度要求確定。高程聯(lián)測就是在礦區(qū)水準(zhǔn)點(diǎn)至觀測站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測量，再由水準(zhǔn)點(diǎn)測定觀測站控制點(diǎn)的高程。高程聯(lián)測按三等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行。3、全面觀測為了準(zhǔn)確地確定工作測點(diǎn)在地表移動開始前的位置，在連測后、地表開始移動之前，應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次全面觀測，兩次全面觀測時(shí)間間隔不超過5天。全面觀測的內(nèi)容包括測定各測點(diǎn)的平面位置和高程。各測點(diǎn)間的距離，各測點(diǎn)偏離觀測方向線的距離。記錄地表原有的破壞情況，并作出素描。在設(shè)站地區(qū)未受采動影響之前，獨(dú)立進(jìn)行的兩次全面觀測，兩次全面觀測的同一點(diǎn)高程相差不大于10mm支距相差不大于30mm同一邊長相差不大于4mnW,

9、取平均值作為觀測站的原始觀測（又稱初次觀測）數(shù)據(jù)。為了確定移動穩(wěn)定后地表各點(diǎn)的空間位置，需在地表穩(wěn)定后進(jìn)行最后一次全面觀測（又稱末次觀測），地表移動穩(wěn)定的標(biāo)志是:連續(xù)6個(gè)月觀測地表各點(diǎn)的累計(jì)下沉值均小于30mm。采動影響前及移動穩(wěn)定后的初次全面觀測和末次全面觀測，按下列要求進(jìn)行:在確認(rèn)觀測站控制點(diǎn)未遭碰動，其高程值沒有發(fā)生變化的前提下，可直接從觀測站控制點(diǎn)開始進(jìn)行水準(zhǔn)測量，因本觀測站只在觀測線的一端有控制點(diǎn)，則需進(jìn)行往返水準(zhǔn)測量。施測按三等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行。觀測站的全面觀測內(nèi)容為平面坐標(biāo)、點(diǎn)間距及高程測量，平面坐標(biāo)和點(diǎn)間距用全站儀進(jìn)行觀測，觀測工作按照煤礦測量規(guī)程中的精度要求進(jìn)行。坐標(biāo)和

10、高程可由礦井控制網(wǎng)導(dǎo)入。高程取前兩次觀測數(shù)據(jù)的平均值作為首次觀測數(shù)據(jù)，坐標(biāo)和點(diǎn)間距主要采用第二次的觀測數(shù)據(jù)作為首次觀測數(shù)據(jù)。另外實(shí)施高程測量時(shí)，對能實(shí)施水準(zhǔn)觀測的測點(diǎn)用水準(zhǔn)儀按要求觀測，對因積水而不能實(shí)施水準(zhǔn)觀測的點(diǎn)，可用全站儀進(jìn)行三角高程測量。4、日常工作所謂日常觀測工作，指的是首次和末次全面觀測之間適當(dāng)增加的水準(zhǔn)測量工作，在回采工作面回采80m左右，在預(yù)計(jì)可能首先移動的地區(qū)，選擇幾個(gè)工作測點(diǎn)，每隔5,6天進(jìn)行一次水準(zhǔn)測量（又稱巡回測量），如果發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)有下沉的趨勢，即說明地表已經(jīng)開始移動。在移動過程中，要進(jìn)行日常觀測工作，即重復(fù)進(jìn)行水準(zhǔn)測量。重復(fù)水準(zhǔn)測量的時(shí)間間隔，視地表下沉的速度而定，活躍

11、期確定為15天左右觀測一次，以求得最大下沉速度。衰退期巡回測量可30天進(jìn)行一次，其目的是確定地表移動是否已停止。采動過程中的水準(zhǔn)測量，可用單程的附合水準(zhǔn)或水準(zhǔn)支線的往返測量，實(shí)測按四等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行。在采動過程中，要及時(shí)地記錄和描述地表出現(xiàn)的異常情況和時(shí)間，為真實(shí)地求得濟(jì)寧三號井煤礦地表移動規(guī)律，在每次進(jìn)行全面觀測、巡視觀測、地表破壞的測定時(shí)，應(yīng)同時(shí)觀測工作面的位置，并將觀測日期及位置填在采掘工程平面圖上。每次觀測之后均應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行移動和變形計(jì)算，計(jì)算數(shù)字取位見表。地表移動、變形計(jì)算時(shí)的取位參考下沉水平移動傾斜曲率水平變形橫向水平移動下沉速度l名稱WuiK£uVmmmmmm/

12、mmm/?mm/mmmmm/d110.10.010.110.15、測量儀器的選擇平面測量儀器平面測量儀器可結(jié)合礦現(xiàn)有儀器，選用KTS-442R的全站儀，在測量前嚴(yán)格通過精確檢測，保證儀器測量過程中的穩(wěn)定性，盡量采用同一臺儀器完成整個(gè)規(guī)定測量期限內(nèi)的全部測量工作，確保觀測數(shù)據(jù)的可靠性。高程測量儀器對于高程測量儀器，要求采用S三等水準(zhǔn)測量精度進(jìn)行高程測量工作。在測量前嚴(yán)格進(jìn)行儀器檢測，保證儀器在測量過程中的穩(wěn)定性，盡量采用同一臺一起完成整個(gè)規(guī)定測量期限的全部測量工作，確保觀測數(shù)據(jù)的可靠性。七、成果整理觀測成果的整理包括計(jì)算和繪圖兩部分，最終得出觀測站控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。觀測成果的整理計(jì)算主要是計(jì)算各測點(diǎn)的高程、相鄰兩側(cè)點(diǎn)的水平距離和各測點(diǎn)偏離觀測線方向的支距，然后計(jì)算各測點(diǎn)的移動和變形值及下沉速度等。在進(jìn)行移動和變形計(jì)算之前，應(yīng)對觀測