開采沉陷觀測站設(shè)計說明書

1、開采沉陷觀測站設(shè)計說明書1西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司馬蘭礦西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司馬蘭礦18101 工作面開采沉陷觀測站設(shè)計說明書工作面開采沉陷觀測站設(shè)計說明書西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司2011 年 6 月開采沉陷觀測站設(shè)計說明書I目目 錄錄1 設(shè)立地表移動觀測站的意義和任務(wù)設(shè)立地表移動觀測站的意義和任務(wù).11.1 設(shè)計地表移動觀測站的意義 .11.2 建立地表移動觀測站的任務(wù) .22 進(jìn)行地表移動變形觀測所依據(jù)的規(guī)程規(guī)定進(jìn)行地表移動變形觀測所依據(jù)的規(guī)程規(guī)定 .33 設(shè)站地區(qū)的地形地質(zhì)條件設(shè)站地區(qū)的地形地質(zhì)條件.33.1 18101 工作面概況.33.2 地形條件.43.3

2、 地質(zhì)條件.44 觀測站設(shè)計時所用到開采沉陷角量參數(shù)觀測站設(shè)計時所用到開采沉陷角量參數(shù).55 觀測線的位置及長度、觀測點及控制點數(shù)目的確定觀測線的位置及長度、觀測點及控制點數(shù)目的確定 .66 工作測點和控制點的構(gòu)造及埋設(shè)方法工作測點和控制點的構(gòu)造及埋設(shè)方法.96.1 測點的構(gòu)造及埋設(shè)方法.96.2 測點數(shù)目及其密度.97 觀測內(nèi)容及所使用的儀器，與控制網(wǎng)的連測方法，精度要求觀測內(nèi)容及所使用的儀器，與控制網(wǎng)的連測方法，精度要求 .107.1 地表移動觀測站觀測的主要內(nèi)容 .107.2 地表移動觀測站觀測所使用的儀器及精度.117.3 地表移動觀測站連測、觀測的方法及要求的精度.118 觀測成果的

3、整理方法與分析步驟，所要獲得的成果觀測成果的整理方法與分析步驟，所要獲得的成果 .148.1 觀測成果的檢查和計算.148.2 移動和變形計算.148.3 繪圖工作.168.4 觀測成果整理.179 研究成果研究成果.1810 項目總體研究進(jìn)度項目總體研究進(jìn)度.1811 經(jīng)費(fèi)估算經(jīng)費(fèi)估算.18開采沉陷觀測站設(shè)計說明書II開采沉陷觀測站設(shè)計說明書1西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司18101 工作面開采沉陷觀測站設(shè)計說明書工作面開采沉陷觀測站設(shè)計說明書1 設(shè)立地表移動觀測站的意義和任務(wù)設(shè)立地表移動觀測站的意義和任務(wù)1.1 設(shè)計地表移動觀測站的意義設(shè)計地表移動觀測站的意義建筑物、水體

4、、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)生圍巖及地表移動和變形。各礦區(qū)的圍巖及地表移動規(guī)律及有關(guān)參數(shù)具有地區(qū)特征，獲取和積累有關(guān)圍巖及地表移動的科學(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)。每個礦區(qū)應(yīng)有計劃、有目的在開展上述科學(xué)試驗與現(xiàn)場勘測，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，必須開展地表移動和巖層移動的觀測工作，掌握地表和巖層移動的基本規(guī)律。建立地表移動與變形觀測站進(jìn)行現(xiàn)場觀測，是進(jìn)行此項工作有效的方法。 另外，由于山區(qū)地表沉

5、陷影響因素較多、沉陷規(guī)律非常復(fù)雜，其與平地開采沉陷規(guī)律差別較大。為此，西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司擬在馬蘭礦 18101 工作面上方設(shè)立地表移動變形觀測站，研究開采引起的地表移動變化和破壞規(guī)開采沉陷觀測站設(shè)計說明書2律，以及地表移動與變形對地面建筑物的影響。項目研究的目的及意義： 1、由于國內(nèi)外山區(qū)重復(fù)采動情況下的地表移動變形及對建筑物的影響和破壞的研究還不很充分，所以本項目通過地表移動的觀測研究，探尋重復(fù)采動情況下，地表移動變形及其采動滑移的規(guī)律，以求取得本礦區(qū)相同條件下開采沉陷的規(guī)律，為安全生產(chǎn)提供現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。 2、綜合分析觀測資料，求取綜采放頂煤采煤方法、重復(fù)采動時地表變形的角量參數(shù)及概

6、率積分法預(yù)計參數(shù)。 3、用實測的移動變形參數(shù)進(jìn)行建筑物、鐵路和水體下的保護(hù)煤柱設(shè)計，有效地減少鐵路、建筑物、水體下壓煤量，并可以合理確定綜采工作面的尺寸，提高煤炭采出率。 4、減少和避免由采礦引起的農(nóng)工糾紛。 1.2 建立地表移動觀測站的任務(wù)建立地表移動觀測站的任務(wù)煤礦開采引起巖層和地表移動的過程非常復(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。通過設(shè)立地表移動觀測站進(jìn)行觀測可以獲取并確定以下數(shù)據(jù)，并獲取相關(guān)關(guān)系：1、分析特定采礦條件（如綜采放頂煤開采方法） 、地質(zhì)條件與地表移動和變形的關(guān)系； 2、地表在移動過程中的移動和變形特點及分布規(guī)律； 3、地表移動和變形中的動態(tài)移動變化規(guī)律；

7、 4、移動穩(wěn)定后地表移動和變形的分布及其主要參數(shù)，即移動角、開采沉陷觀測站設(shè)計說明書3裂縫角、邊界角、最大下沉角、下沉系數(shù)、水平移動系數(shù)、主要影響角正切、超前影響角、超前影響距，滯后角及滯后距和地表最大下沉速度、拐點偏移距等。 5、在開采過程中，引起采動滑移的初步原因，總結(jié)相近地質(zhì)條件下采動滑移的形成條件。2 進(jìn)行地表移動變形觀測所依據(jù)的規(guī)程規(guī)定進(jìn)行地表移動變形觀測所依據(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、 煤礦測量規(guī)程 ，煤炭工業(yè)管理局制定，1989 年。3、 工程測量收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) ，中華人民共和國收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，2002 年。4

8、、 工程測量規(guī)范 （GB50026-2007） ，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2008.5.1 年。5、 全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程 ，中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1997 年。6、 煤炭安全規(guī)程 ，國家煤炭安全檢察局，2001 年。7、 煤礦測量手冊 ，煤炭工業(yè)出版社，1990 年。3 設(shè)站地區(qū)的地形地質(zhì)條件設(shè)站地區(qū)的地形地質(zhì)條件3.1 18101 工作面概況工作面概況 18101 工作面走向長 1000m，工作面傾向?qū)?116/76m， 8 號煤層厚度 3.604.38m，平均厚度 4.17m，平均煤層傾角5。井下巷道底板標(biāo)高 915973m，平均開采深度 278m。開采沉陷觀測站設(shè)計說明書4工

9、作面四周均為 8 號煤未采區(qū)，上部為 2 號煤層 12403、12414采空區(qū)，8 號煤層結(jié)構(gòu)為（1.83（0.23）2.11） ，該工作面采用高支架一次采全高。3.2 地形條件地形條件馬蘭井田位于呂梁山東翼，屬中低山區(qū)，地形復(fù)雜，切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫。全井田地勢西南高東北低，最高處在井田南部上白泉北蘆則巖，標(biāo)高 1521.2m ； 最低處在馬蘭村東北屯蘭河河谷中， 標(biāo)高 1065.5m，相對高差一般 200-300m。 18101 工作面地面位于從峁山北西部，軌道巷段 310 米北部68 米為 548 煤田孔，切眼北東部間隔 282 米為南一補(bǔ)回風(fēng)斜井，化坡溝從工作面中部穿過。主要出露 P1X

10、2、P2S1、P2S2、Q2+3地層，蓋山厚度 176414 米，平均厚度 278 米。植被發(fā)育，灌木叢生，地面標(biāo)高 11591329m。3.3 地質(zhì)條件地質(zhì)條件18101 工作面位于屯蘭河背斜，工作面走向方向為煤層的傾斜方向，煤層平均傾角5。工作面共有 20 條斷層，其中在掘進(jìn)中揭露 18 條斷層，另外有2 條斷層位于工作面內(nèi)，斷層落差 H=0.95.5 米，其中 F181016斷層對回采影響極大，有 4 條斷層對回采影響中等，其余斷層對回采影響較小。據(jù)鄰近工作面揭露情況分析，本面陷落柱不太發(fā)育。煤層直接頂為 L1泥灰?guī)r（0.60m2.1m） ，深灰色，富含動物化開采沉陷觀測站設(shè)計說明書5石

11、，致密堅硬，裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)充填方解石脈。老頂為粉砂巖及中砂巖（2.80m4.43m） ，下部為深灰色粉砂巖，富含植物化石，水平層理發(fā)育；上部為淺灰色中砂巖，成分以石英、長石為主，含條帶狀炭質(zhì)成分，頂部常含一層厚 0.2 米的煤線。直接底為細(xì)砂巖（1.80m4.3）深灰色，富含根化石，緩波狀層理發(fā)育，夾薄層黃鐵礦；8下煤（0.3m）煤線；泥巖(1.10m) 淺灰色，松散狀，含少量根化石；老底為中細(xì)砂巖（9.2012.70） 。4 觀測站設(shè)計時所用到開采沉陷角量參數(shù)觀測站設(shè)計時所用到開采沉陷角量參數(shù) 地表移動觀測站設(shè)計所用的開采沉陷系數(shù)有：走向充分采動角3、傾向上山充分采動角 2、傾向下山充分采

12、動角 1、走向移動角、傾向下山移動角 、傾向上山移動角 ，移動角修正值、 及最大下沉角 等。 地表移動觀測站設(shè)計時所用參數(shù)依據(jù)西山礦區(qū)保護(hù)煤柱設(shè)計規(guī)程 （試行）確定，取值如下： 當(dāng)表土層與基巖厚度難以分別確定，移動角5、100mH300 m時，=70 移動角修正值（走向，傾向上山，傾向下山）：=20 充分采動角（走向 3、傾向上山 2、傾向下山 1） 重復(fù)采動時，覆巖性質(zhì)較軟，取 3=55 1=30. 5=52.5 開采沉陷觀測站設(shè)計說明書62=3+0. 5=57.5 最大下沉角：=90-0.6=87 5 觀測線的位置及長度、觀測點及控制點數(shù)目的確定觀測線的位置及長度、觀測點及控制點數(shù)目的確定

13、觀測站共設(shè)兩條觀測線（見附圖） ，沿工作面走向布第一條（A線） ，工作面傾向布第二條（B 線） ，各觀測線的總長度、分段長度以及點間距和點數(shù)見表 1。每條觀測線長度等于工作面內(nèi)長度加邊界段長度。各觀測線邊界長度均按下式計算：50/tgHL 式中 H 為工作面邊界開采深度（m） 。按上式計算，考慮本工作面呈刀把形，觀測 B 線距小開切眼的平面位置為 578m，寬切眼 232m，觀測 A 線位于寬工作面中心的方向。測點間距 25m。觀測線位置詳見觀測線布置圖。表 1 實際圖上設(shè)計地表移動觀測線長度控制點、監(jiān)測點及方位觀測線總長度控制點數(shù)監(jiān)測點數(shù)測點間距測線方位走向 A820352552傾向 B60

14、042625142合計1300461 根據(jù)實際計算得出地表移動觀測站，A 和 B 觀測線的具體坐標(biāo)、編號詳見設(shè)計圖所示（各控制點與測點的平面坐標(biāo)可在圖中直接量取，然后進(jìn)行實地放點） 。在山區(qū)，控制點的位置應(yīng)保證在沉陷影響區(qū)外，其點位可根據(jù)地形來選擇，盡可能視野開闊。18101 工作面測點布置如圖：開采沉陷觀測站設(shè)計說明書7表 2 控制點標(biāo)定坐標(biāo)：點號坐標(biāo)高程G1G2G3G4測點標(biāo)定坐標(biāo)見表 3、表 4。表 3 A 線點標(biāo)定坐標(biāo)值點號坐標(biāo)A1X= 4190057.767Y= 37590376.606A2X= 4190077.468Y= 37590392.000A3X= 4190097.168Y=

15、37590407.388A4X= 4190116.877Y= 37590422.769A5X= 4190136.579Y= 37590438.160A6X= 4190156.275Y= 37590453.554A7X= 4190175.976Y= 37590468.947A8X= 4190195.676Y= 37590484.338A9X= 4190215.376Y= 37590499.730A10X= 4190235.132Y= 37590515.037A11X= 4190254.844Y= 37590530.439A12X= 4190274.533Y= 37590545.824A13X=

16、4190294.234Y= 37590561.219A14X= 4190313.878Y= 37590576.688A15X= 4190333.578Y= 37590592.079開采沉陷觀測站設(shè)計說明書8A16X= 4190353.278Y= 37590607.471,A17X= 4190372.978Y=37590622.862A18X= 4190392.678Y= 37590638.254A19X= 4190412.379Y= 37590653.645A20X= 4190432.079Y= 37590669.037A21X= 4190451.779Y= 37590684.428A22X=

17、 4190471.480Y= 37590699.820A23X= 4190491.180Y= 37590715.212A24X= 4190510.880Y= 37590730.603A25X= 4190530.623Y= 37590745.935A26X=4190550.320Y=37590761.327A27X= 4190570.021Y= 37590776.722A28X= 4190589.717Y= 37590792.112A29X= 4190609.451Y= 37590807.532A30X= 4190629.125Y= 37590822.906A31X= 4190648.850Y=

18、 37590838.319A32X= 4190668.482Y= 37590853.735A33X= 4190688.182Y= 37590869.127A34X= 4190707.920Y=37590884.477A35X= 4190727.617Y= 37590899.868表 4 B 線點標(biāo)定坐標(biāo)值點號坐標(biāo)B1X= 4189878.114Y= 37590632.700B2X= 4189893.618Y= 37590613.061B3X= 4189908.985Y= 37590593.284B4X= 4189924.421Y= 37590573.576B5X= 4189939.856Y=

19、37590553.937B6X= 4189955.292Y= 37590534.229B7X= 4189970.452Y= 37590514.521B8X= 4189986.025Y= 37590494.813B9X= 4190001.323Y= 37590475.174B10X= 4190016.690Y= 37590455.397B11X= 4190032.038Y= 37590435.751B12X= 4190047.384Y= 37590416.075B13X= 4190062.850Y= 37590396.351B14X= 4190078.213Y= 37590376.611B15X

20、= 4190093.616Y= 37590356.951B16X= 4190108.979Y= 37590337.211B17X= 4190124.382Y= 37590317.552B18X= 4190139.858Y= 37590297.815B19X= 4190155.294Y= 37590278.107開采沉陷觀測站設(shè)計說明書9B20X= 4190170.729Y= 37590258.399B21X= 4190186.096Y= 37590238.691B22X= 4190201.394Y= 37590218.983B23X= 4190216.296Y= 37590200.000B24

21、X= 4190232.127Y= 37590179.568B25X= 4190247.563Y= 37590159.929B26X= 4190263.068Y= 37590140.2906 工作測點和控制點的構(gòu)造及埋設(shè)方法工作測點和控制點的構(gòu)造及埋設(shè)方法6.1 測點的構(gòu)造及埋設(shè)方法測點的構(gòu)造及埋設(shè)方法 觀測站的控制點布設(shè)為四 4 個 GPS 點：G1、G2、G3、G4，現(xiàn)場踏勘選擇視野開闊，交通方便、便于保存之處。 控制點標(biāo)石應(yīng)采用鋼筋混凝土預(yù)置標(biāo)樁或現(xiàn)場混凝土澆注標(biāo)樁，標(biāo)樁頂部中央應(yīng)有半球形標(biāo)志，最好能直接架接收器，以消除對中誤差。標(biāo)樁的規(guī)格應(yīng)參照煤礦測量規(guī)程四等水準(zhǔn)點標(biāo)石要求按規(guī)格制作（可

22、使用一層標(biāo)石） ，其底部埋設(shè)深度應(yīng)低于當(dāng)?shù)貎鐾辽疃纫韵?0.5m。 測點標(biāo)志可在現(xiàn)場埋設(shè)，埋點時，在標(biāo)定的位置上挖一個直徑0.20.3m，深度不小于 0.6m 的坑，用混凝土灌注，中間用1620mm 的鐵桿作標(biāo)志，中間頂部加工成球形刻十字細(xì)槽，作為測點標(biāo)志的中心。在凍土地區(qū)，標(biāo)志澆灌深度應(yīng)在凍土線以下 0.5m左右，周圍填緊土石，以防測點受凍土影響。在巖石裸露地區(qū)，測點可直接在巖石上鉆孔，埋設(shè)測點，其規(guī)格與上述相同。并保證它和土層密實固結(jié)，以使測點和地表一起移動。6.2 測點數(shù)目及其密度測點數(shù)目及其密度開采沉陷觀測站設(shè)計說明書10觀測線上的觀測點數(shù)目及其密度，主要取決與開采深度和設(shè)站的目的。工

23、作測點設(shè)置在預(yù)計的移動盆地范圍內(nèi)觀測線上，是從移動盆地中央開始向兩邊的移動邊界布置。在采動過程中，定期觀測這些測點的空間位置。為了以大致相同的精度求得移動和變形值及其分布規(guī)律，一般工作測點采用等間距。按照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程的規(guī)定，本次地表移動觀測點間距采用 25m。在觀測線工作長度以外（預(yù)計地表移動范圍外）設(shè)置觀測站控制點。在觀測站存在期間，以控制點的空間位置（x、y、z）作為觀測站的起算數(shù)據(jù)，因此必須保證其堅固、穩(wěn)定。為了保證觀測資料的準(zhǔn)確，兩個月應(yīng)對控制點的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測。工作測點的外端點至控制點的距離及控制點間的距離大于 50m。按設(shè)計要求，本地表移動變形

24、觀測站變形監(jiān)測點數(shù)目為：61 個，控制點數(shù)目為：4 個。觀測站測點總數(shù)為 65 個。7 觀測內(nèi)容及所使用的儀器，與控制網(wǎng)的連測方法，精度要求觀測內(nèi)容及所使用的儀器，與控制網(wǎng)的連測方法，精度要求7.1 地表移動觀測站觀測的主要內(nèi)容地表移動觀測站觀測的主要內(nèi)容地表移動觀測站建立后即要進(jìn)行觀測，在開采過程中不同的時間內(nèi)進(jìn)行不同的觀測內(nèi)容，主要觀測時間及觀測列表如表 5。表表 5 5 地表移動觀測站觀測時間及觀測內(nèi)容地表移動觀測站觀測時間及觀測內(nèi)容觀測時間觀測內(nèi)容觀測時間觀測內(nèi)容設(shè)站后 1015天與礦區(qū)控制網(wǎng)連測地表移動活躍期全面測量開采沉陷觀測站設(shè)計說明書11采動影響前全面觀測巡視測量地表移動衰退期

25、全面測量地表移動初始期全面測量地表移動穩(wěn)定后全面測量7.2 地表移動觀測站觀測所使用的儀器及精度地表移動觀測站觀測所使用的儀器及精度 地表移動觀測站建立后，要分別進(jìn)行與觀測礦區(qū) GPS 控制網(wǎng)連測及全面觀測，測量工作采用 GPS 進(jìn)行，擬使用的儀器及測量內(nèi)容如表 6。表表 6 6 地表移動觀測站所使用的儀器及測量內(nèi)容地表移動觀測站所使用的儀器及測量內(nèi)容儀器名稱儀器等級型號儀器精度測量內(nèi)容GPS美國天寶 Trmible4000SSE、TrmibleR8靜態(tài)平面精度 5mm+1ppm靜態(tài)高程精度 1cm+1ppm與礦區(qū)控制網(wǎng)連測、全面測量7.3 地表移動觀測站連測、觀測的方法及要求的精度地表移動觀

26、測站連測、觀測的方法及要求的精度地表移動觀測的基本內(nèi)容是：在采動過程中定期地、重復(fù)地測定觀測線上各測點在不同時期內(nèi)空間位置的變化。地表移動觀測站的觀測工作分為：觀測站的連接測量，全面觀測，地表破壞的測定和編錄。在觀測點埋好 1015 天，點位固結(jié)之后，進(jìn)行觀測。觀測工作包括下列內(nèi)容：7.3.17.3.1 連接測量連接測量在采動之前，為了確定觀測站與開采工作面之間的相互位置關(guān)系，應(yīng)在觀測站的所有控制點與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)行測量，以確定控制點的平面位置和高程，然后再根據(jù)它來測定工作測點的平面位開采沉陷觀測站設(shè)計說明書12置及擬合高程。（1） 、控制點聯(lián)測于觀測區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定地點布設(shè)四個控制點即 G1、G

27、2、G3、 G4。測量方法為PS 觀測方法，PS 觀測采用靜態(tài)定位模式，基準(zhǔn)點選用 D 級控制點馬蘭（D0703） 、房頂（在 0704）及風(fēng)機(jī)房 D0711。按規(guī)程規(guī)定的 C 級網(wǎng)精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施測，每一時段視接收衛(wèi)星信號，采集數(shù)據(jù)不少于 60 分鐘?？刂泣c高程采用PS 擬合高程。7.3.27.3.2 全面觀測全面觀測為了準(zhǔn)確地確定工作測點在地表移動開始前的空間位置，在與礦區(qū)控制網(wǎng)連測后，地表開始移動之前，應(yīng)對地表觀測站的全部測點獨立進(jìn)行兩次全面觀測，兩次觀測的時間間隔不超過 5 天。全面觀測的內(nèi)容，包括測定各測點的平面位置和高程等。全面測量采用PS 觀測方法，每次觀測基準(zhǔn)站布設(shè)于控制點上。P

28、S 觀測采用靜態(tài)定位模式，按規(guī)程規(guī)定的 D 級網(wǎng)精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施測，在每一測點上，每一時段視接收衛(wèi)星信號，一般采集數(shù)據(jù) 20 分鐘。高程采用PS 擬合高程。獨立進(jìn)行的兩次全面觀測，兩次測得的同一點高程差不大于10mm、同一邊的長度差不大于 4mm 時，取平均值作為觀測站的原始觀測(又稱為初次觀測)數(shù)據(jù)。同時，按實測數(shù)據(jù)將各測點展繪到觀測站設(shè)計平面圖上。在地表穩(wěn)定后，要進(jìn)行最后一次全面觀測，地表移動穩(wěn)定的標(biāo)開采沉陷觀測站設(shè)計說明書13志是：連續(xù) 6 個月觀測地表各點的累計下沉值均小于 30mm。7.3.37.3.3 日常觀測工作日常觀測工作 日常觀測工作，指的是在移動過程中測定監(jiān)測點位置的測量工作

29、。為判定地表是否已開始移動，在回采工作面推進(jìn)一定距離(相當(dāng)于 0.20.5 平均開采深度)后，在預(yù)計可能首先移動的地區(qū)，選0H擇幾個工作測點，每隔幾天用 DS3型進(jìn)行一次水準(zhǔn)測量，按等外水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行，如果發(fā)現(xiàn)測點的累計下沉量大于 10mm 時，即認(rèn)為地表已經(jīng)開始移動。在移動過程中，日常觀測工作全部采用 GPS 觀測，直接測定觀測點的空間三維坐標(biāo)，通過數(shù)據(jù)處理的方法，求其移動變形值。每次觀測基準(zhǔn)站布設(shè)于控制點上。PS 觀測采用靜態(tài)定位模式，在每一測點上，按規(guī)程規(guī)定的 D 級網(wǎng)精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施測，每一時段視接收衛(wèi)星信號，一般采集數(shù)據(jù) 20 分鐘。高程采用PS 擬合高程。重復(fù)測量的時間間隔，視地表

30、下沉的速度而定，一般是每隔 10天至 15 天觀測一次。在移動的活躍階段（地表每月下沉值大于50mm） ，還應(yīng)在下沉較大的區(qū)段，增加觀測次數(shù)，5 到 10 天觀測一次。在采動過程中，不僅要及時地記錄和描述地表出現(xiàn)的裂縫位置、寬度的變化，塌陷的形態(tài)和時間，并及時上圖，還要記載每次觀測時工作面開采的相應(yīng)位置、實際采出厚度、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資料的準(zhǔn)確性，觀測站的各項觀測應(yīng)在盡開采沉陷觀測站設(shè)計說明書14量短的時間內(nèi)完成，特別是在移動活躍階段，觀測應(yīng)在一天內(nèi)完成。需要注意，在觀測過程中，應(yīng)定期監(jiān)測控制點的變化，如發(fā)現(xiàn)控制點發(fā)生位移

31、，應(yīng)把控制點作為觀測點與其他觀測點一起進(jìn)行監(jiān)測。而另行布置控制點。8 觀測成果的整理方法與分析步驟，所要獲得的成果觀測成果的整理方法與分析步驟，所要獲得的成果8.1 觀測成果的檢查和計算觀測成果的檢查和計算每次觀測后應(yīng)及時進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)粗差或超限，應(yīng)及時重測，直到全部觀測數(shù)據(jù)符合要求為止。各點高程計算時先進(jìn)行平差，然后計算高程，并將所得的各點的高程填入綜合計算表中。計算各點間沿觀測線方向的水平距離。8.2 移動和變形計算移動和變形計算觀測數(shù)據(jù)經(jīng)過整理改正后，便可計算測線上各測點和各測點間和移動和變形。移動和變形主要包括：各點的下沉和水平移動，相鄰兩測點間的傾斜和水平變形，相鄰兩段（或相鄰三點

32、）的曲率變形等。各移動和變形值按下式計算：次觀測時 點的下沉mn mmnmnnHHW0式中 地表 n 點的下沉值；nW 、 分別表示地表 n 點在首次和 m 次觀測時的高程0nHnmH開采沉陷觀測站設(shè)計說明書15相鄰兩點的傾斜=,mm/m1 nni11nnnnlWW式中 、 分別為地表點 和號點的下沉值；1nWnWn1n 分地表 至號點間的水平距離。1 nnln1n 號附近的曲率，即號點至號點之間的曲率n1n1n= ，mm/m11nnnK111121nnnnnnnnllii式中 、分別表示號點至 號點和 號點至號點的傾nni11 nni1nnn1n斜；、分別表示號點至 號點和 號點至號點的水n

33、nl11 nnl1nnn1n平距離。 號點的水平移動n，mm0nnmmLLU式中地表 點的水平移動；mUn、分別表示首次觀測和 m 次觀測時地表 點至觀測線控制nmL0nLn點間的水平距離，用點間距累加求得。號點至號點間的水平變形n1n，mm/m 或 10-3nnnnnnnnnnlll10111式中、分別表示號點至 號點在首次觀測時和nnnl101 nnl1nn次觀測時的水平距離。m 號點的下沉速度n開采沉陷觀測站設(shè)計說明書16，mm/dtWWVnmnmn1式中、分別表示次和次觀測時 點的下沉值； nmW1nmW1mmnt兩次觀測的間隔天數(shù)。 號點的橫向水平移動n，mmnommnyyU式中、分

34、別表示第次觀測和首次觀測時 號點的支線值。mmynoymn橫向水平移動是垂直于觀測線方向的水平移動，計算時注意正負(fù)號。每次觀測之后均應(yīng)及時地進(jìn)行移動和變形計算，計算數(shù)字的取位可參考下表 7，地表移動、變形綜合成果整理表如下表 8：表表 7 7 地表移動和變形計算計算數(shù)字的取位地表移動和變形計算計算數(shù)字的取位名稱下沉W(mm)水平移動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 U(mm)下沉速度V(mm/d)取位110.10.10.0110.1表表 8 8 地表移動、變形綜合成果整理地表移動、變形綜合成果整理標(biāo)高線段長(m)水平變形測點編號第一次觀測第 n次觀測下沉mm下沉差mm傾斜mm/m傾斜變化mm/m曲率10-3線段第一次觀測第 n次觀測絕對值 mm相對值mm水平移動mm開采沉陷觀測站設(shè)計說明書178.3 繪圖工作繪圖工作根據(jù)每次觀測的計算結(jié)果繪制曲線圖，由這種曲線圖能夠清楚地看出沿觀測線（主斷面）的地表移動和變形的分布特征及其發(fā)展過程。繪制移動和變形曲線圖時，選擇豎直比例尺的原則是：使繪制的曲線能清楚的反映出移動和變形的分布規(guī)律，并便于分析比較。水平比例尺與觀測站平面圖一致，1：1000 或 1：2000。曲線圖和觀測線斷面圖應(yīng)繪制在一起，以表明各種地質(zhì)采礦條件下移動和變形分布形態(tài)的影響。斷面圖的豎直和水平比例尺與井上下下對照圖