方山礦二1煤新井11042工作面地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)

1、圖 5 連接測(cè)量水準(zhǔn)網(wǎng)圖觀測(cè)站連接測(cè)量成果的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法和常規(guī)方法一樣，最終求出觀測(cè)站各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。野外數(shù)據(jù)采集工作包括全面觀測(cè)和加密水準(zhǔn)測(cè)量?jī)纱蟛糠郑瑑?nèi)業(yè)均采用嚴(yán)密平差進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(2) 全面觀測(cè)在觀測(cè)站未受開(kāi)采影響之前，獨(dú)立進(jìn)行兩次全面觀測(cè)。兩次測(cè)得同一點(diǎn)的高程差值小于10mm，同一邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度差小于4mm，取兩者平均值作為原始數(shù)據(jù)。高程測(cè)量直接從觀測(cè)站控制點(diǎn)開(kāi)始，按三等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行，觀測(cè)工作測(cè)點(diǎn)時(shí)，可使一些測(cè)點(diǎn)作為中間點(diǎn)，但視線不宜超過(guò)50m。若觀測(cè)站兩端有控制點(diǎn)，可進(jìn)行附合水準(zhǔn)測(cè)量；平面測(cè)量采用全站儀導(dǎo)線，正倒鏡往返觀測(cè)，直接測(cè)定出各測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程，通過(guò)

2、平面坐標(biāo)反演，確定出各測(cè)點(diǎn)的支距和相鄰測(cè)點(diǎn)之間在觀測(cè)線方向的水平距離。(3) 日常觀測(cè)在首次和末次全面觀測(cè)之間適當(dāng)加密水準(zhǔn)測(cè)量次數(shù)，為判定地表是否開(kāi)始移動(dòng)，在回采工作面推進(jìn)一定距離(相當(dāng)于0.10.5平均開(kāi)采深度，即工作面回采163.4m),在預(yù)計(jì)可能首先移動(dòng)的地表，選擇若干個(gè)工作測(cè)點(diǎn)，每星期進(jìn)行一次水準(zhǔn)測(cè)量。重復(fù)水準(zhǔn)測(cè)量的時(shí)間間隔，視地表下沉的速度而定，一般是每隔13個(gè)月觀測(cè)一次。在移動(dòng)的活躍階段，還應(yīng)在下沉較大的區(qū)段，增加水準(zhǔn)觀測(cè)次數(shù)。觀測(cè)站的各項(xiàng)觀測(cè)，一般情況下可參照表3的程序進(jìn)行。為了保證所獲得觀測(cè)資料的準(zhǔn)確性，每次觀測(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，水準(zhǔn)測(cè)量必須在一天內(nèi)

3、完成，并力爭(zhēng)做到高程測(cè)量和平面測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。表3觀測(cè)站觀測(cè)程序觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)內(nèi)容觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)內(nèi)容設(shè)站后1015天與礦區(qū)控制網(wǎng)連測(cè)地表移動(dòng)活躍期全面觀測(cè)加密水準(zhǔn)測(cè)量采動(dòng)影響前全面觀測(cè)、預(yù)測(cè)地表移動(dòng)衰退期水準(zhǔn)測(cè)量地表移動(dòng)初始期水準(zhǔn)測(cè)量地表移動(dòng)穩(wěn)定后全面觀測(cè)注：地表移動(dòng)穩(wěn)定后指6個(gè)月內(nèi)地表各點(diǎn)的下沉值均小于30mm(4) 地表裂隙調(diào)查及井下工作面測(cè)量調(diào)查記錄產(chǎn)生裂縫的日期、位置、長(zhǎng)、寬、深及其變化過(guò)程，并拍攝圖片。在每次地表移動(dòng)觀測(cè)的同時(shí)，應(yīng)在井下測(cè)定工作面的推進(jìn)位置、采厚和采高等采煤狀況，并每周測(cè)定一次實(shí)際回采上限的位置。5 觀測(cè)成果的整理地表移動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)成果預(yù)處理，必須在外業(yè)成果無(wú)誤的基礎(chǔ)上進(jìn)

4、行。觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理工作包括計(jì)算和繪圖兩部分。(1） 觀測(cè)成果的計(jì)算為了確保觀測(cè)成果的正確性，在進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理之前，應(yīng)對(duì)野外觀測(cè)成果再次檢查，然后進(jìn)行各種改正數(shù)的計(jì)算和嚴(yán)密平差計(jì)算。a. 觀測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程、相鄰兩測(cè)點(diǎn)在觀測(cè)線方向的水平距離，然后計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)和變形值及下沉速度等。對(duì)于全站儀而言，觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理除須加入氣象改正和斜距改正之外，其余的計(jì)算和常規(guī)方法相同。有關(guān)氣象改正和斜距改正的具體計(jì)算方法參看全站儀使用說(shuō)明書。b. 移動(dòng)和變形計(jì)算觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，便可計(jì)算觀測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)和各測(cè)點(diǎn)間的移動(dòng)和變形值。移動(dòng)和變形計(jì)算主要包括：各測(cè)點(diǎn)的下沉和水平移

5、動(dòng)，相鄰兩測(cè)點(diǎn)間的傾斜和水平變形，相鄰兩線段（或相鄰三點(diǎn)）的曲率變形，觀測(cè)點(diǎn)的下沉速度等。各移動(dòng)和變形計(jì)算公式如下： 次觀測(cè)時(shí)點(diǎn)的下沉,mm式中 號(hào)點(diǎn)的下沉值；、分別為首次和次觀測(cè)時(shí)號(hào)點(diǎn)的高程。 相鄰兩點(diǎn)間的傾斜，mm/m式中 號(hào)點(diǎn)至號(hào)點(diǎn)的水平距離； 、分別表示號(hào)點(diǎn)和號(hào)點(diǎn)的下沉量。 號(hào)點(diǎn)附近的曲率，即-1號(hào)點(diǎn)至+1號(hào)之間的曲率 =， mm/m或/m式中 、表示+1號(hào)點(diǎn)至號(hào)點(diǎn)和號(hào)點(diǎn)至-1號(hào)點(diǎn)的傾斜；、表示+1號(hào)點(diǎn)至號(hào)點(diǎn)和號(hào)點(diǎn)至-1號(hào)點(diǎn)的水平距離。 號(hào)點(diǎn)的水平移動(dòng)=-，mm式中 號(hào)點(diǎn)的水平移動(dòng)； 、分別表示次觀測(cè)時(shí)和首次觀測(cè)時(shí)號(hào)點(diǎn)至觀測(cè)線控制點(diǎn)間的水平距離，用點(diǎn)間距累加求得。 號(hào)點(diǎn)至+1號(hào)點(diǎn)間的水

6、平變形=， mm/m式中 、分別表示+1號(hào)點(diǎn)至號(hào)點(diǎn)在首次觀測(cè)時(shí)和次觀測(cè)時(shí)的水平距離。 號(hào)點(diǎn)的下沉速度，mm/d式中 、分別表示-1次和次觀測(cè)時(shí)點(diǎn)的下沉值； 兩次觀測(cè)的間隔天數(shù)。 每次觀測(cè)結(jié)束之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行移動(dòng)和變形計(jì)算，計(jì)算數(shù)字的取位見(jiàn)表4。表4 移動(dòng)、變形計(jì)算時(shí)的取位參考名稱下沉/mm水平移動(dòng)/mm傾斜/mm/m曲率/mm/m水平變形/mm/m橫向水平移動(dòng)/ mm下沉速度/mm/d取位110.10.010.110.1c.地表移動(dòng)變形參數(shù)確定地表移動(dòng)變形計(jì)算之后，繪制移動(dòng)變形曲線圖和下沉速度曲線圖。在圖上可確定出移動(dòng)變形的角量參數(shù)有：移動(dòng)角、邊界角、裂縫角、最大下沉速度角、超前影響角等，通過(guò)專

7、業(yè)程序計(jì)算求得的地表移動(dòng)預(yù)計(jì)參數(shù)有：下沉系數(shù)、水平移動(dòng)系數(shù)、主要影響角正切、拐點(diǎn)偏移距等。(2） 繪圖工作根據(jù)每次觀測(cè)的計(jì)算結(jié)果繪制CAD曲線圖，由這種曲線圖能夠清楚地看出沿觀測(cè)線(主斷面)的地表移動(dòng)與變形的分布特征及其發(fā)展過(guò)程。繪制移動(dòng)和變形曲線圖時(shí)，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(dòng)和變形的分布規(guī)律，并便于分析比較。水平比例尺與觀測(cè)站平面圖一致。曲線圖和觀測(cè)線斷面圖應(yīng)繪在一起，以表明各種地質(zhì)采礦條件對(duì)移動(dòng)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對(duì)照?qǐng)D的相同。在斷面圖上應(yīng)標(biāo)出地面，測(cè)點(diǎn)及其編號(hào)，巖層柱狀，采區(qū)位置，開(kāi)采厚度，各次觀測(cè)時(shí)的工作面位置及采區(qū)周圍的

8、開(kāi)采情況等。在觀測(cè)站平面圖上應(yīng)表示出：測(cè)點(diǎn)的實(shí)際位置，地形，地物，鉆孔，保護(hù)煤柱邊界線，每次觀測(cè)時(shí)的工作面位置，回采邊界，地表裂縫，塌陷坑的形態(tài)及出現(xiàn)日期，并根據(jù)實(shí)測(cè)的移動(dòng)和變形值勾繪等值線圖。每一次觀測(cè)后，要及時(shí)進(jìn)行計(jì)算和繪制移動(dòng)、變形曲線圖。觀測(cè)站觀測(cè)工作全部結(jié)束后，為了求出最終結(jié)果，應(yīng)對(duì)每次觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，以便獲得觀測(cè)站受開(kāi)采影響產(chǎn)生的移動(dòng)、變形的發(fā)展過(guò)程，以及移動(dòng)和變形的最終值。繪制移動(dòng)、變形曲線時(shí)，具有正號(hào)的移動(dòng)、變形值繪在水平線的上方，負(fù)號(hào)值繪在水平線的下方，但下沉值除外。圖6根據(jù)觀測(cè)成果繪制的移動(dòng)、變形曲線示意圖。繪圖展點(diǎn)時(shí)需注意：下沉是展在測(cè)點(diǎn)的正下方；水平移動(dòng)是依據(jù)其正

9、、負(fù)號(hào)分別展在測(cè)點(diǎn)的正上方或正下方；傾斜和水平變形是依據(jù)其正負(fù)號(hào)展在兩測(cè)點(diǎn)間中點(diǎn)的正上方或正下方，曲率是依據(jù)其正負(fù)號(hào)兩相鄰線段的不同情況展點(diǎn)；當(dāng)相鄰兩線段的長(zhǎng)度相等時(shí)，曲率點(diǎn)展在中間點(diǎn)的正上方或正下方。繪制下沉速度曲線時(shí)，按下沉速度值，在兩次觀測(cè)時(shí)間間隔的正中間展點(diǎn)。圖6移動(dòng)和變形曲線繪制方法示意圖(3）提交成果觀測(cè)站的實(shí)測(cè)資料經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，可求得下列成果：a.地表移動(dòng)盆地的范圍、形狀、大小，以及各種角值參數(shù)（邊界角、移動(dòng)角、裂縫角、最大下沉角、充分采動(dòng)角等）；b.地表移動(dòng)盆地主斷面上的移動(dòng)和變形分布及其特征，移動(dòng)和變形值的位置；c.工作面推進(jìn)過(guò)程中移動(dòng)和變形的發(fā)展過(guò)程及其相應(yīng)的主要?jiǎng)討B(tài)參數(shù)（起動(dòng)距、超前距、超前影響角、滯后角等）；d.地表移動(dòng)過(guò)程中，地表移動(dòng)速度的變化以及與工作面的相應(yīng)關(guān)系；e.地表移動(dòng)各個(gè)階段（初始階段、活躍階段、衰退階段）的持續(xù)時(shí)間以及地表移動(dòng)持續(xù)的總時(shí)間；f.工作面開(kāi)始回采到地表開(kāi)始下沉的時(shí)間等。6 觀測(cè)站經(jīng)費(fèi)預(yù)算及工作進(jìn)度 經(jīng)費(fèi)預(yù)算表名稱規(guī)格單位單價(jià)數(shù)量合計(jì)備注一、材料1.黃沙2.水泥3.石子4.鋼筋5.木材小計(jì)二、費(fèi)用設(shè)計(jì)費(fèi)埋樁費(fèi)青苗費(fèi)運(yùn)輸費(fèi)觀測(cè)費(fèi)數(shù)據(jù)處理報(bào)告總結(jié)不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)小計(jì)總計(jì)各項(xiàng)工作的分工情況及進(jìn)度表