濟(jì)三煤礦123上04面巖移觀測站設(shè)計(jì)

1、.PAGE ：.；PAGE 81概述濟(jì)三煤礦123上04任務(wù)面位于工業(yè)廣場的北部，幸福河與濟(jì)東公路在任務(wù)面南部穿過，任務(wù)面上方地表還有秦莊、前卓廟、后卓廟、及金橋集團(tuán)，其他大部分為農(nóng)田及其附屬設(shè)備，觀測站的布設(shè)屆時(shí)可根據(jù)地面實(shí)踐情況作調(diào)整刪除。本次觀測站位于123上04任務(wù)面 十二采區(qū)中部的正上方，地勢平坦，另外該任務(wù)面為十二采區(qū)首采任務(wù)面，受外界影響要素相對較少。本任務(wù)面所采煤層為山西組煤3上，地質(zhì)構(gòu)造較簡單，大部分煤厚在1.4m以上，最大厚度2.2m，平均厚1.72m，傾角012，平均為3。煤3上底板為泥巖、中砂巖及粉細(xì)砂巖互層，煤3上頂板為粉砂巖及細(xì)粉砂巖互層、粉砂巖；泥巖硬度系數(shù)f=2

2、4, 粉砂巖、細(xì)砂巖及細(xì)粉砂巖互層硬度系數(shù)f=46，中砂巖硬度系數(shù)為810。任務(wù)面回采過程中估計(jì)出現(xiàn)頂板淋水及采空區(qū)涌水，以采空區(qū)涌水為主。估計(jì)123上04任務(wù)面最大涌水量200m3/h，正常涌水量60100m3/h。2建立觀測站的目的和意義建立地表挪動(dòng)觀測站實(shí)測研討是開采沉陷規(guī)律研討的最可靠手段。本任務(wù)面曾經(jīng)進(jìn)入了秦莊、前卓廟、后卓廟及金橋集團(tuán)維護(hù)煤柱，屬于建筑物下采煤范疇，另外任務(wù)面回采引起的地表挪動(dòng)將會(huì)對濟(jì)東公路、幸福河及河堤呵斥影響；根據(jù)有關(guān)規(guī)程也必需設(shè)立地表挪動(dòng)觀測站。因此，在任務(wù)面上方建立地表挪動(dòng)變形觀測站的主要目的有：1由于本礦煤3上采用綜合機(jī)械化開采技術(shù)，設(shè)置觀測站的目的主要是

3、為了獲得本地域因地下煤層開采后，采動(dòng)地表的挪動(dòng)、變形及破壞規(guī)律，包括各種挪動(dòng)角、邊境角、挪動(dòng)與變形估計(jì)參數(shù)，并為進(jìn)展礦區(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)根據(jù)；2為平安合理的留設(shè)保安煤柱提供技術(shù)參數(shù)，也為平安合理開采保安煤柱提供實(shí)際根據(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估計(jì)方法，以便在進(jìn)展“三下采煤時(shí)，為合理布設(shè)任務(wù)面和選定開采順序、制定建構(gòu)筑物及河堤加固維護(hù)措施提供根據(jù)；4由于綜合機(jī)械化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、研討內(nèi)容及分析方法等方面的合理性。3觀測站任務(wù)內(nèi)容地表挪動(dòng)變形觀測站的

4、根本任務(wù)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地表挪動(dòng)觀測包括聯(lián)測、初次全面觀測、反復(fù)水準(zhǔn)丈量、最終全面丈量等；4數(shù)據(jù)處置與分析；5各階段參數(shù)求取；6地表挪動(dòng)觀測總結(jié)報(bào)告編制。4地表挪動(dòng)觀測站設(shè)計(jì)根據(jù)中華人民共和國煤炭工業(yè)局2005年五月公布的。5地表挪動(dòng)觀測站設(shè)計(jì)方案5.1觀測站的布設(shè)方式123上04任務(wù)面構(gòu)造簡單，改為設(shè)計(jì)外形規(guī)整，是十二采區(qū)首采任務(wù)面，受外界影響要素相對較少，地表挪動(dòng)觀測站設(shè)計(jì)相對較易。結(jié)合該任務(wù)面上方地表實(shí)踐情況，初步設(shè)計(jì)布設(shè)兩條觀測線：一條傾向觀測線和一條走向觀測線。思索到埋點(diǎn)的難易程度、方便后期觀測等緣由，在設(shè)計(jì)觀測線時(shí)，特沿前卓廟西邊的半條

5、東西走向的道路布設(shè)半條傾向觀測線，沿前卓廟西邊一條南北走向的水渠布設(shè)半條走向觀測線。根據(jù)地表沉陷估計(jì)數(shù)據(jù)來確定地表挪動(dòng)盆地的邊境范圍取下沉10mm為地表挪動(dòng)盆地邊境，計(jì)算出傾向觀測線全長598m，走向觀測線、全長620m。5.2觀測點(diǎn)的數(shù)目及密度確實(shí)定在采動(dòng)過程中，需求定期觀測測點(diǎn)的空間位置，以反映地表點(diǎn)的挪動(dòng)情況。因此，測點(diǎn)的埋設(shè)深度應(yīng)在本地域凍土深度以下0.5m，并保證它和土層密實(shí)固結(jié)，以使測點(diǎn)和地表一同挪動(dòng)。因本地域開采深度較深，所以在估計(jì)下沉盆地的中央?yún)^(qū)域任務(wù)測點(diǎn)的設(shè)計(jì)采用等間距并使點(diǎn)間距為25m，而在其邊緣區(qū)域任務(wù)測點(diǎn)的設(shè)計(jì)采用等間距并使點(diǎn)間距為25m那么各觀測點(diǎn)的間距為25m。根據(jù)

6、觀測線的長度可以在任務(wù)區(qū)域內(nèi)傾向觀測線上設(shè)置測點(diǎn)24改為25個(gè)，依次編號(hào)為Q1、Q2Qn。在走向觀測線上設(shè)置測點(diǎn)25改為26個(gè)，依次編號(hào)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)，因此必需保證其鞏固、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)展檢測?？刂泣c(diǎn)埋設(shè)在觀測線的兩端，每端至少三個(gè)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐情況，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)，任務(wù)測點(diǎn)的外端至控制點(diǎn)的間隔 及控制點(diǎn)間的間隔 為80改為50m左右，其中傾向觀測線的控制點(diǎn)號(hào)分別為KQ1、KQ2、KQ3，走向觀測線上為KZ1、KZ2、KZ3。思索到

7、現(xiàn)場條件，實(shí)踐布設(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)。5.3測點(diǎn)埋點(diǎn)要求1在觀測期間能可靠保管，并與地表結(jié)實(shí)結(jié)合，不受凍害影響。2便于觀測高程與丈量間隔 。假設(shè)標(biāo)志顯露地表不會(huì)被破壞時(shí)，用露頭式測點(diǎn)比較方便，普通高出地面1020.如估計(jì)到地表下沉后測點(diǎn)能夠被水淹沒或者被其他充填物埋沒，應(yīng)該思索選用便于日后加高的測點(diǎn)構(gòu)造。鑒于本任務(wù)面估計(jì)下沉量300mm左右，整個(gè)觀測期間不會(huì)被水淹沒，故采用露頭式測點(diǎn)，普通高出地面約250mm3控制點(diǎn)與任務(wù)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。6地表挪動(dòng)觀測站的觀測任務(wù)6.1觀測內(nèi)容地表挪動(dòng)觀測站的觀測任務(wù)可分為：觀測站的銜接

8、丈量，全面觀測，單獨(dú)進(jìn)展的水準(zhǔn)丈量，地表破壞的測定與編錄。6.1.1銜接丈量在觀測點(diǎn)埋設(shè)好1015天、點(diǎn)位固結(jié)之后，首先進(jìn)展觀測站控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間的聯(lián)測，以確定主要?jiǎng)h除控制點(diǎn)的平面位置和高程。然后再根據(jù)它來測定其他的控制點(diǎn)和刪除任務(wù)測點(diǎn)的平面位置。銜接丈量可按定向基點(diǎn)的丈量精度點(diǎn)位誤差小于7cm要求進(jìn)展。觀測線任務(wù)測點(diǎn)的平面位置，從知坐標(biāo)的控制點(diǎn)，按5導(dǎo)線丈量的精度要求確定。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)展水準(zhǔn)丈量，再由水準(zhǔn)點(diǎn)測定觀測站控制點(diǎn)的高程。高程聯(lián)測以不低于改為按三等水準(zhǔn)丈量的精度要求進(jìn)展。6.1.2全面觀測為了準(zhǔn)確地確定任務(wù)測點(diǎn)在地表挪動(dòng)開場前的位置，在連測

9、后、地表開場挪動(dòng)之前，應(yīng)獨(dú)立進(jìn)展兩次全面觀測，兩次全面觀測時(shí)間間隔不超越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)間的間隔 ，各測點(diǎn)偏離觀測方向線的間隔 。記錄地表原有的破壞情況，并作出素描。在設(shè)站地域未受采動(dòng)影響之前，獨(dú)立進(jìn)展的兩次全面觀測，兩次全面觀測的同一點(diǎn)高程相差不大于10mm，支距間隔 相差不大于30mm，同一邊長的長度相差不大于4mm時(shí)，取平均值作為觀測站的原始觀測數(shù)據(jù)刪除又稱初次觀測數(shù)據(jù)。為了確定挪動(dòng)穩(wěn)定后地表各點(diǎn)的空間位置，需在地表穩(wěn)定后進(jìn)展最后一次全面觀測又稱末次觀測，地表挪動(dòng)穩(wěn)定的標(biāo)志是：延續(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(dòng)影響前及挪動(dòng)穩(wěn)定

10、后的初次全面觀測和末次全面觀測，按以下要求進(jìn)展：在確認(rèn)觀測站控制點(diǎn)未遭碰動(dòng)，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)開場進(jìn)展水準(zhǔn)丈量，假設(shè)觀測線兩端都沒有控制點(diǎn)，那么水準(zhǔn)丈量附合到兩端控制點(diǎn)上。假設(shè)改為因本觀測站只在觀測線的一端有控制點(diǎn)，那么需進(jìn)展往返水準(zhǔn)丈量。施測按三等水準(zhǔn)丈量的精度要求進(jìn)展。觀測站的全面觀測內(nèi)容為平面坐標(biāo)、點(diǎn)間距及高程丈量，平面坐標(biāo)和點(diǎn)間距用全站儀進(jìn)展觀測，觀測任務(wù)按照中的精度要求進(jìn)展。坐標(biāo)和高程可由濟(jì)三煤礦刪除礦井控制網(wǎng)導(dǎo)入。高程取前兩次觀測數(shù)據(jù)的平均值作為初次觀測數(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)作為初次觀測數(shù)據(jù)。另外實(shí)施高程丈量時(shí)，對能實(shí)施水準(zhǔn)觀測的

11、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)展三角高程丈量。6.1.3添加日常觀測任務(wù) 所謂日常觀測任務(wù)，指的是初次和末次全面觀測之間適當(dāng)添加的水準(zhǔn)丈量任務(wù)，在回采任務(wù)面回采80m左右，在估計(jì)能夠首先挪動(dòng)的地域，選擇幾個(gè)任務(wù)測點(diǎn)，每隔56天進(jìn)展一次水準(zhǔn)丈量又稱巡回丈量，假設(shè)發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)有下沉的趨勢，即闡明地表曾經(jīng)開場挪動(dòng)。在挪動(dòng)過程中，要進(jìn)展日常觀測任務(wù)，即反復(fù)進(jìn)展水準(zhǔn)丈量。反復(fù)水準(zhǔn)丈量的時(shí)間間隔，視地表下沉的速度而定，活潑期確定為15天左右觀測一次，以求得最大下沉速度。衰退期巡回丈量可30 天進(jìn)展一次，其目的是確定地表挪動(dòng)能否已停頓。采動(dòng)過程中的水準(zhǔn)丈量，可用單程的附合水

12、準(zhǔn)或水準(zhǔn)支線的往返丈量，實(shí)測按四等水準(zhǔn)丈量的精度要求進(jìn)展。在采動(dòng)過程中，要及時(shí)地記錄和描畫地表出現(xiàn)的異常情況和時(shí)間，為真實(shí)地求得濟(jì)寧三號(hào)井煤礦地表挪動(dòng)規(guī)律，在每次進(jìn)展全面觀測、巡視觀測、地表破壞的測定時(shí)，應(yīng)同時(shí)觀測任務(wù)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)展挪動(dòng)和變形計(jì)算，計(jì)算數(shù)字取位見表6-1。表6-1 地表挪動(dòng)、變形計(jì)算時(shí)的取位參考稱號(hào)下沉 W mm 程度挪動(dòng) u mm傾斜 i mm/m曲率 K mm/程度變形 mm/m橫向程度挪動(dòng) ul mm下沉速度 V mm/d取位110.10.010.110.16.2丈量儀器的選擇6.2.1平面丈量儀器平面丈量儀器

13、可結(jié)合濟(jì)三煤刪除礦現(xiàn)有儀器，選用測角精度為2、測距精度為2+2ppmD的全站儀，在丈量前嚴(yán)厲經(jīng)過準(zhǔn)確檢測，保證儀器丈量過程中的穩(wěn)定性，盡量采用同一臺(tái)儀器完成整個(gè)規(guī)定丈量期限內(nèi)的全部丈量任務(wù)，確保觀測數(shù)據(jù)的可靠性。6.2.2高程丈量儀器對于高程丈量儀器，要求采用S1級(jí)水準(zhǔn)儀，三等水準(zhǔn)丈量精度 進(jìn)展高程丈量任務(wù)。在丈量前嚴(yán)厲進(jìn)展儀器檢測，保證儀器在丈量過程中的穩(wěn)定性，盡量采用同一臺(tái)一同完成整個(gè)規(guī)定丈量期限的全部丈量任務(wù)，確保觀測數(shù)據(jù)的可靠性。7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)的程度間隔 和各測點(diǎn)偏離觀測線方向的支距，然后計(jì)算各測點(diǎn)的挪動(dòng)和變形值及下沉速度等。在進(jìn)展