濟(jì)三煤礦123上04面巖移觀測(cè)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(chǎng)的北部，幸福河與濟(jì)東公路在任務(wù)面南部穿過(guò)，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(cè)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(cè)站位于123上04任務(wù)面 十二采區(qū)中部的正上方，地勢(shì)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(duì)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(jiǎn)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(guò)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(cè)站的目的和意義建立地表挪動(dòng)觀測(cè)站實(shí)測(cè)研討是開(kāi)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(duì)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(cè)站。因此，在任務(wù)面上方建立地表挪動(dòng)變形觀測(cè)站的主要目的有：1由于本礦煤3上采用綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)，設(shè)置觀測(cè)站的目的主要是

3、為了獲得本地域因地下煤層開(kāi)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(píng)價(jià)和礦井設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于建筑物、水體、鐵路及主要井巷的壓煤開(kāi)采論證提供評(píng)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(kāi)采保安煤柱提供實(shí)際根據(jù)；3為開(kāi)展建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱的開(kāi)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(kāi)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(kāi)采地表沉陷變形的特殊規(guī)律，為了尋求在觀測(cè)站布設(shè)方法、觀測(cè)手段、研討內(nèi)容及分析方法等方面的合理性。3觀測(cè)站任務(wù)內(nèi)容地表挪動(dòng)變形觀測(cè)站的

4、根本任務(wù)內(nèi)容可歸納如下：1地表變形觀測(cè)站設(shè)計(jì)；2地表觀測(cè)站實(shí)地布設(shè)；3地表挪動(dòng)觀測(cè)包括聯(lián)測(cè)、初次全面觀測(cè)、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?。?地表挪動(dòng)觀測(cè)總結(jié)報(bào)告編制。4地表挪動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)根據(jù)中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)局2005年五月公布的。5地表挪動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)方案5.1觀測(cè)站的布設(shè)方式123上04任務(wù)面構(gòu)造簡(jiǎn)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(duì)較少，地表挪動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)相對(duì)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(cè)線：一條傾向觀測(cè)線和一條走向觀測(cè)線。思索到埋點(diǎn)的難易程度、方便后期觀測(cè)等緣由，在設(shè)計(jì)觀測(cè)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(cè)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(cè)線。根據(jù)地表沉陷估計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)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(cè)線全長(zhǎng)598m，走向觀測(cè)線、全長(zhǎng)620m。5.2觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)目及密度確實(shí)定在采動(dòng)過(guò)程中，需求定期觀測(cè)測(cè)點(diǎn)的空間位置，以反映地表點(diǎn)的挪動(dòng)情況。因此，測(cè)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(cè)點(diǎn)和地表一同挪動(dòng)。因本地域開(kāi)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(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)的間距為25m。根據(jù)

6、觀測(cè)線的長(zhǎng)度可以在任務(wù)區(qū)域內(nèi)傾向觀測(cè)線上設(shè)置測(cè)點(diǎn)24改為25個(gè)，依次編號(hào)為Q1、Q2Qn。在走向觀測(cè)線上設(shè)置測(cè)點(diǎn)25改為26個(gè)，依次編號(hào)為Z1、Z2、Zn。在觀測(cè)線長(zhǎng)度以外設(shè)置觀測(cè)站控制點(diǎn)。在觀測(cè)站存在期間，以控制點(diǎn)的空間位置，做為觀測(cè)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(cè)資料的準(zhǔn)確，應(yīng)對(duì)控制點(diǎn)的穩(wěn)定性定期進(jìn)展檢測(cè)?？刂泣c(diǎn)埋設(shè)在觀測(cè)線的兩端，每端至少三個(gè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況，控制點(diǎn)埋設(shè)在觀測(cè)線的一端，并設(shè)置3個(gè)控制點(diǎn)，任務(wù)測(cè)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(cè)線的控制點(diǎn)號(hào)分別為KQ1、KQ2、KQ3，走向觀測(cè)線上為KZ1、KZ2、KZ3。思索到

7、現(xiàn)場(chǎng)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(cè)點(diǎn)埋點(diǎn)要求1在觀測(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)比較方便，普通高出地面1020.如估計(jì)到地表下沉后測(cè)點(diǎn)能夠被水淹沒(méi)或者被其他充填物埋沒(méi)，應(yīng)該思索選用便于日后加高的測(cè)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(cè)期間不會(huì)被水淹沒(méi)，故采用露頭式測(cè)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(jiǎn)化觀測(cè)與計(jì)算。6地表挪動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)任務(wù)6.1觀測(cè)內(nèi)容地表挪動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)任務(wù)可分為：觀測(cè)站的銜接

8、丈量，全面觀測(cè)，單獨(dú)進(jìn)展的水準(zhǔn)丈量，地表破壞的測(cè)定與編錄。6.1.1銜接丈量在觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)好1015天、點(diǎn)位固結(jié)之后，首先進(jìn)展觀測(cè)站控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間的聯(lián)測(cè)，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(lái)測(cè)定其他的控制點(diǎn)和刪除任務(wù)測(cè)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(cè)線任務(wù)測(cè)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(cè)就是在礦區(qū)水準(zhǔn)點(diǎn)至觀測(cè)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(cè)定觀測(cè)站控制點(diǎn)的高程。高程聯(lián)測(cè)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(cè)為了準(zhǔn)確地確定任務(wù)測(cè)點(diǎn)在地表挪動(dòng)開(kāi)場(chǎng)前的位置，在連測(cè)

9、后、地表開(kāi)場(chǎng)挪動(dòng)之前，應(yīng)獨(dú)立進(jìn)展兩次全面觀測(cè)，兩次全面觀測(cè)時(shí)間間隔不超越5天。全面觀測(cè)的內(nèi)容包括測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程。各測(cè)點(diǎn)間的間隔 ，各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)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(cè)，兩次全面觀測(cè)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(zhǎng)的長(zhǎng)度相差不大于4mm時(shí)，取平均值作為觀測(cè)站的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)刪除又稱(chēng)初次觀測(cè)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(cè)又稱(chēng)末次觀測(cè)，地表挪動(dòng)穩(wěn)定的標(biāo)志是：延續(xù)6個(gè)月觀測(cè)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(cè)和末次全面觀測(cè)，按以下要求進(jìn)展：在確認(rèn)觀測(cè)站控制點(diǎn)未遭碰動(dòng)，其高程值沒(méi)有發(fā)生變化的前提下，可直接從觀測(cè)站控制點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展水準(zhǔn)丈量，假設(shè)觀測(cè)線兩端都沒(méi)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(cè)站只在觀測(cè)線的一端有控制點(diǎn)，那么需進(jìn)展往返水準(zhǔn)丈量。施測(cè)按三等水準(zhǔn)丈量的精度要求進(jìn)展。觀測(cè)站的全面觀測(cè)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(cè)，觀測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)的平均值作為初次觀測(cè)數(shù)據(jù)，坐標(biāo)和點(diǎn)間距主要采用第二次的觀測(cè)數(shù)據(jù)作為初次觀測(cè)數(shù)據(jù)。另外實(shí)施高程丈量時(shí)，對(duì)能實(shí)施水準(zhǔn)觀測(cè)的

11、測(cè)點(diǎn)用水準(zhǔn)儀按要求觀測(cè)，對(duì)因積水而不能實(shí)施水準(zhǔn)觀測(cè)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(cè)任務(wù) 所謂日常觀測(cè)任務(wù)，指的是初次和末次全面觀測(cè)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(cè)點(diǎn)，每隔56天進(jìn)展一次水準(zhǔn)丈量又稱(chēng)巡回丈量，假設(shè)發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)有下沉的趨勢(shì)，即闡明地表曾經(jīng)開(kāi)場(chǎng)挪動(dòng)。在挪動(dòng)過(guò)程中，要進(jìn)展日常觀測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)按四等水準(zhǔn)丈量的精度要求進(jìn)展。在采動(dòng)過(guò)程中，要及時(shí)地記錄和描畫(huà)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(cè)、巡視觀測(cè)、地表破壞的測(cè)定時(shí)，應(yīng)同時(shí)觀測(cè)任務(wù)面的位置，并將觀測(cè)日期及位置填在采掘工程平面圖上。每次觀測(cè)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(jiàn)表6-1。表6-1 地表挪動(dòng)、變形計(jì)算時(shí)的取位參考稱(chēng)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?jī)x器的選擇6.2.1平面丈量?jī)x器平面丈量?jī)x器

13、可結(jié)合濟(jì)三煤刪除礦現(xiàn)有儀器，選用測(cè)角精度為2、測(cè)距精度為2+2ppmD的全站儀，在丈量前嚴(yán)厲經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確檢測(cè)，保證儀器丈量過(guò)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(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。6.2.2高程丈量?jī)x器對(duì)于高程丈量?jī)x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(cè)，保證儀器在丈量過(guò)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(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。7成果整理觀測(cè)成果的整理包括計(jì)算和繪圖兩部分，最終得出觀測(cè)站控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。觀測(cè)成果的整理計(jì)算主要是計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程、相鄰兩側(cè)點(diǎn)的程度間隔 和各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的支距，然后計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的挪動(dòng)和變形值及下沉速度等。在進(jìn)展