水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計

1、水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計水城縣化樂錦源煤礦巖移觀測站設(shè)計編制: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，標高+1429m下BM以1502運輸巷為界，標高+1414m東以切眼為界，西以預(yù)計停采線為界;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，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)計參數(shù)，并為進行礦區(qū)總體規(guī)劃、環(huán)境評價和礦井設(shè)計時，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)計方法，以便在進行“三下”采煤時，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;2、地表觀測站實地布設(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)報告編制。四、地表移動觀測站設(shè)計依據(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)計方案1、觀測站的布設(shè)形式1502工作面設(shè)計形狀規(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)計相對較易。結(jié)合該工作面上方地表實際情況，初步設(shè)計布設(shè)兩條

5、觀測線:一條傾向觀測線和一條走向觀測線?？紤]到埋點的難易程度、方便后期觀測等原因，在設(shè)計觀測線時，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、觀測點的數(shù)目及密度的確定在采動過程中，需要定期觀測測點的空間位置，以反映地表點的移動情況。因此，測點的埋設(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固結(jié)，以使測點和地表一起移動。因本地區(qū)開采深度較深，所以在預(yù)計下沉盆地的中央?yún)^(qū)域工作測點的設(shè)計采用等間距并使點間距為25ml而在其邊緣區(qū)域工作測點的設(shè)計各觀測點的間距為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25個,依次編號為Q1、Q2,Qn在走

6、向觀測線上設(shè)置測點26個，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。在觀測站存在期間，以控制點的空間位置(,，,，,)做為觀測站的起算數(shù)據(jù)，因此必須保證其堅固、穩(wěn)定。為了保證觀測資料的準確，應(yīng)對控制點的穩(wěn)定性定期進行檢測。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，控制點埋設(shè)在觀測線的一端，并設(shè)置3個控制點，工作測點的外端至控制點的距離及控制點間的距離為50m左右，其中傾向觀測線的控制點號分別為KQ1KQ2KQ3走向觀測線上為KZ1、KZ2、KZ3考慮到現(xiàn)場條件，實際布設(shè)點位置可做適當調(diào)整，但是盡量按設(shè)計布設(shè)。3、測點埋點要求(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)計下沉量300mm右，整個觀測期間不會被水淹沒，故采用露頭式測點，一般高出地面約250mm。(3)控制點與工作面按設(shè)計要求用經(jīng)緯儀標定，并盡量埋在同一方向線上，以便簡化觀測與計算。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，單獨進行的水準測量，地表破壞的測定與編錄。2、連接測量在觀測點埋設(shè)好10,15天、點位固結(jié)之后，首先進行觀測站控制點與礦區(qū)控制網(wǎng)之間的聯(lián)測，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置。連接測量可按定向基點的測量精度(點位誤差小于7cm裝求進行。觀測線工作測點的平面

8、位置，從已知坐標的控制點，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)水準點至觀測站附近的水準點之間進行水準測量，再由水準點測定觀測站控制點的高程。高程聯(lián)測按三等水準測量的精度要求進行。3、全面觀測為了準確地確定工作測點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)獨立進行兩次全面觀測，兩次全面觀測時間間隔不超過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。各測點間的距離，各測點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，獨立進行的兩次全面觀測，兩次全面觀測的同一點高程相差不大于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)定后地表各點的空間位置，需在地表穩(wěn)定后進行最后一次全面觀測（又稱末次觀測），地表移動穩(wěn)定的標志是:連續(xù)6個月觀測地表各點的累計下沉值均小于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，按下列要求進行:在確認觀測站控制點未遭碰動，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開始進行水準測量，因本觀測站只在觀測線的一端有控制點，則需進行往返水準測量。施測按三等水準測量的精度要求進行。觀測站的全面觀測內(nèi)容為平面坐標、點間距及高程測量，平面坐標和點間距用全站儀進行觀測，觀測工作按照煤礦測量規(guī)程中的精度要求進行。坐標和

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)，坐標和點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)。另外實施高程測量時，對能實施水準觀測的測點用水準儀按要求觀測，對因積水而不能實施水準觀測的點，可用全站儀進行三角高程測量。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增加的水準測量工作，在回采工作面回采80m左右，在預(yù)計可能首先移動的地區(qū)，選擇幾個工作測點，每隔5,6天進行一次水準測量（又稱巡回測量），如果發(fā)現(xiàn)測點有下沉的趨勢，即說明地表已經(jīng)開始移動。在移動過程中，要進行日常觀測工作，即重復(fù)進行水準測量。重復(fù)水準測量的時間間隔，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。采動過程中的水準測量，可用單程的附合水準或水準支線的往返測量，實測按四等水準測量的精度要求進行。在采動過程中，要及時地記錄和描述地表出現(xiàn)的異常情況和時間，為真實地求得濟寧三號井煤礦地表移動規(guī)律，在每次進行全面觀測、巡視觀測、地表破壞的測定時，應(yīng)同時觀測工作面的位置，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)及時地進行移動和變形計算，計算數(shù)字取位見表。地表移動、變形計算時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三等水準測量精度進行高程測量工作。在測量前嚴格進行儀器檢測，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算和繪圖兩部分，最終得出觀測站控制點的平面坐標和高程。觀測成果的整理計算主要是計算各測點的高程、相鄰兩側(cè)點的水平距離和各測點偏離觀測線方向的支距，然后計算各測點的移動和變形值及下沉速度等。在進行移動和變形計算之前，應(yīng)對觀測