【正文】 （ ～ ） α 軟 弱 大部分為新生代地層砂質(zhì)頁巖、頁巖、泥灰?guī)r及粘土、沙質(zhì)粘土等松散層 ＜ 30 ～ ～ 60176。 δ－（ ～ ） α 注： α為煤層傾角 根據(jù)上述計算分析，呂溝 煤礦 C 七 401 工作面上覆巖層移動參數(shù)確定如下： 走向 移動角： δ = 72176。= 176。= 176。 H0—平均 開采 深度， 約為 485m； 經(jīng)計算， l3 +50m。走向觀測線和傾斜觀測線互相垂直， 且均布置 在地表移動盆地的主斷面上 。 根據(jù) 呂溝煤礦 實際地質(zhì)采礦條件， C 七 401 工作面地表 移動沿走向為非充分采動，傾斜觀測線布置在采空區(qū)的中心。同時，走向觀測 線應與傾斜觀測線垂直相交，并稍微超過一段距離，然后在傾斜觀測線和走向觀測線交點處再向外延伸一定距離，適當加設 1~2 個觀測點。； l3—工作面走向長度 ， 190m。） Δ γ（ 176。 10 17 20176。 30 13 20176。 移動觀測站設計說明書 22 50 11 20176。 70 7 20176。 傾斜觀測 線長度的確定 一般情況下，傾斜觀測線的長度是在移動盆地的傾斜主斷面上確定。 經(jīng)計算，傾斜方向上下山長度 480m。工作測點設置在預計的移動盆地范圍內(nèi)觀測線上，布設一般是從移動盆地中央開始向兩邊的移動邊界布置?？刂泣c應埋設在觀測線的 兩端，每端 布置 2 個。 表 49 測點密度 開采深度（ M） 測點間距（ M） 開采深度（ M） 測點間距（ M） ＜ 50 5 200～ 300 20 50～ 100 10 300～ 400 25 100～ 200 15 ＞ 400 30 C 七 401 工作面下山方向平均采深為 485m，故測點間距為 30m。根據(jù)工作面上方實際條件，控制點布置在潘莊村東公路上，設置 3～ 4 個控制點， 因此，本次觀測站總共 51 個觀測點。 移動觀測站設計說明書 24 觀測站的設置 設置時間 在工作面開始回采之前，或者是工作面已開始回采，但至觀測線還有一定的距離，并且移動尚未波及到設站地區(qū)地表時，就應將設計好的觀測站標定到實地上。應該在 工作面 開采前10 天左右進行布置為宜。 埋設測點時，在標定位置上挖一個直徑約 ~ 、深度約 的 土 坑，預制好后統(tǒng)一埋設， 將混凝土樁先立坑中，水泥樁露出地面100mm，然后填土或混凝土使其牢固， 每個樁要注明測點號。為了保證觀測站控制點的穩(wěn)定性，應定期地進行從礦 區(qū)水準基點到觀測站控制點的水準測量。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、地表破壞的測定和編錄。 1954 年北京坐標系；高程系統(tǒng)為 1956 年國家高程基準。 連接測量應獨立進行兩次觀測。儀器選用 DS3 自動安平水準儀。 獨立進行的兩次全面觀測，兩次測得的同一點高程差不得大于10mm，測點偏離觀測方向的距離差不得大于 30mm，同一條邊的長度差不得大于 4mm，取其平均值作為觀測站的原始觀測 數(shù)據(jù)。 （ 2）當?shù)乇硐鲁吝_到 50 mm~100 mm 時，應開始進行采動后的第一次全面觀測。衰退期的水準測量直到六個月內(nèi)的下沉值不超過 30 mm 時為止。重復水準測量的時間間隔，視地表下沉的速度而定，一般是每隔 1~3 個月觀測一次。 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，塌陷的形態(tài)和時間，還要記載每次觀測時的相應工作面位置、實際采出厚移動觀測站設計說明書 31 度、工作面推進速度、頂板陷落情況、煤層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等有關情況 。這些參數(shù)中，少數(shù)參數(shù)可以是各種預計方法通用的，如下沉系數(shù) q 等。 觀測數(shù)據(jù)的處理 觀測數(shù)據(jù)的整理 在進行移動和變形計算之前，觀測數(shù)據(jù)的整理包括： （ 1）為了確保實測數(shù)據(jù)的正確性，應對每一次觀測的記錄本進移動觀測站設計說明書 33 行全面的檢查； （ 2）計算各測點的高程、相鄰兩測點間的水平距離和各測點偏離觀測線方向的支距； （ 3）對觀測數(shù)據(jù)加 入各種改正。 nmnmmnmnnm lwl wwi???????? 式中， imn—m、 n 兩點的傾 斜變形， mm/m； lmn—地表 m、 n 點間的水平距離， m； wm、 wn—分別為地表 m、 n 點的下沉值， mm。 水平變形的正負號規(guī)定：拉伸變形為正，壓縮變形為 負。橫向水平移動是垂直于觀測線方向的水平移動，計算時需注意正、負號。曲線圖和觀測線斷面圖應繪在一起，以表明各種地質(zhì)采礦條件對移動和變形分布形態(tài)的影響。 觀測成果 觀測站的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，一般可求得下列成果： （ 1）地表移動盆地的范圍、形狀、大小，以及各種角值參數(shù)（邊界角、移動角、裂縫角、最大下沉角等）； （ 2）地表移動盆地主斷面上的移動和變形分布及其特征，移動和變形最大值的位置； （ 3）地表移動過程中，地表移動速度的變化以及與工作面的相應關系； （ 4）概率積分法參數(shù)。在斷面圖上應標出地面，測點及其編號，松散層厚度，巖層柱狀，采區(qū)位置，開采厚度，各次觀測時的工作面位置及采區(qū)周圍的開采情況等。 表 71 移動和變形計算的取位 名稱 下沉 w （ mm） 傾斜 i （ mm/m） 曲率 k （ mm/m2） 水平移動u（ mm） 水平變形 ε （ mm/m） 橫向水平移動 u′（ mm） 下沉速度 v（ mm/d） 取位 1 1 1 移動觀測站設計說明書 35 移動和變形曲線圖的繪制 移動和變形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，所以，在每一次觀測和計算完后，要及時地繪制出觀測線的地表移動和變形曲線圖。 Hnm+ Hnm—分別為第 m+1 次和第 m 次測得的 n 號點的高程， mm。在走向斷面上，指向走向方向的為正，逆向走向方向的為負。 移動和變形的計算 觀測數(shù)據(jù)經(jīng)過整理改正后，便可計算觀測線上各測點和各測點間的移動和變形。以便從理論上研究觀測站所揭示的地表移動規(guī)律。據(jù)此繪制實測移動、變形分布曲線圖，求取一些通用的角量參數(shù)，如邊界角、移動角、裂縫角、最大下沉角和充分采動角等。 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，施測按四等水準測量的精度要求進行。 日常觀測工作 日常觀測工作是指首次和末次全面觀測之間適當增加水準測量工作，為判定地表是否開始移動，在回采工作面推進一定距離（相當于 ~）后， 在預計可能首先移動的地區(qū)，選擇幾個工作測點，每隔幾天進行一次水準測量，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。 （ 3）在 地表移動的初始期和衰退期，可根據(jù)開采深度、回采工作面推進速度和頂板巖性等具體條件，每隔 3 個月測量一次各觀測點的高程。平面位置觀測可用2DJ 全站儀按 5″導線測量的精度確定，水準測量按四等水準的要求進行。 （ 1）為了準確的確定工作測點在地表移動開采前的空間位置，在連接測量之后、地表移動之前，應獨立進行兩次全面觀測，兩次全面觀測的時間間隔不得超過 5d，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，各測點偏離觀測線方向的距離。儀器選用拓撲康GTS332 全站儀。 連接測量 在觀測點埋好 10~15 天、點位固定后，在觀測站地區(qū)被采動之前，為了確定觀測站與開采工作面之間的相互位置關系，首先應在觀測站的某一個控制點與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進行連接測量，以確定這個控制點的平面位置和高程，然后再利用它來確定觀測線上個工作測點的平面位置和高程。 測量控制系統(tǒng) 平面控制系統(tǒng)為國家統(tǒng)一分帶的 3176。 由于觀測站控制點和工作測點的服務年限一般較長（至地表移動結(jié)束），所以對測點的要求有： （ 1）便于觀測高程和丈量距離，若標志露出地表不會被破壞時，用露出式測點比較方便； 移動觀測站設計說明書 26 （ 2）在觀測期間能可靠保存，并和地面牢固結(jié)合，埋凍土線以下，底部最好墊石子，夯實夯牢； （ 3）工作測點盡量埋在同一方向線上，以便簡化觀測和計算； （ 4）對控制點和工作測點制定可靠的保護措施，避免外界對其破壞。 移動觀測站設計說明書 25 在觀測線附近不受工作面采動影響的區(qū)域布置相互通視的 2 個觀測站控制點，其位置的選擇既要考慮便于與各觀測測點聯(lián)測，又要使其在觀測期間能可靠保存。 設計 測點的構(gòu)造及其埋設方法 如下： 測點構(gòu)造為帶鋼筋的梯形混凝土樁，長 600mm，頂部截面積為100 100mm2 的正方形，底部截面積為 200 200mm2 的正方形。如果礦區(qū)控制點離觀測站較遠，則需在觀測站地區(qū)進行插點，也可利用其它控制點或圖根點標定觀測站。傾向觀測線上觀測點的編號自上山向下山方向順序增 加，分別為 B B B … 。設計走向觀測線半條，總長度 506m，在 走向觀測線上 可 布置 17 個測點 ，可以適當增加 1～ 2 個測點?？刂泣c與最外端工作測點的距離 為 50~100m。并保證它和土層密實固結(jié) ， 工作測點應有適當?shù)拿芏取? 為不影 響觀測數(shù)據(jù)采集和分析，一般情況下，不對傾斜觀測線和走向觀測線的長度及位置進行調(diào)整。； Δβ—下山移動角的修正值；根據(jù)表 48 取 16176。 80 及以上 6 20176。 60 9 20176。 40 12 20176。 20 15 20176。） 0 20 20176。 表 48 移動角修正值 煤 層傾角 α（ 176。； Δδ—走向移動角修正值，根據(jù)表 48 取 20176。 考慮到煤層傾角的影響，觀測線應向下山方向平移， 由采空區(qū)中心向下山方向偏移一段距離 d， 結(jié)合工作面上面地表具體情況，走向觀測線沿潘莊村道路布設。如果地表在走向方向上為非充分采動，將傾斜觀測線布置在采空區(qū)的中心。 根據(jù)對剖面線狀觀測站設計方法的規(guī)定 ,地表在走向方向上為非充分采動 ,傾斜觀測線布置在采空區(qū)中心，沿煤層走向設置一條走向觀測線。根 據(jù)《煤礦開采損害與保護》中對剖面線狀觀測站布設形式與設計方法的規(guī)定，當工作面長度滿足下述公式時，可考慮設置兩條傾斜觀測線。(~)α=90176。； 下山移動角： β= δ(~)α=72176。 60176。 70176?！?0176。） 覆 巖 類 型 覆巖性質(zhì) 下沉系數(shù) q 水平移動系數(shù) b 移動角（176。 ( ~ ) α θ = 90176。 α50176。 參照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》 中的巖性綜合評價系移動觀測站設計說明書 18 數(shù) P 與巖性影響系數(shù) D 的對應關系表（見表 45） ，呂溝煤礦開采區(qū)域上覆巖層巖性 影響系數(shù) D 為 ， 為中硬巖層。 其中系數(shù) P 取決于覆巖巖性及其厚度，可用下式表示： ni11inimQPm??? 式中 mi—覆巖 i 分層的法線厚度， m； Qi—覆巖 i 分層巖性評價系數(shù) ,可由表 41 查得；當無實測強度值時， Q0 值可從表 42 查得。其參數(shù)選取與工作面上覆巖層的巖性及地質(zhì)采礦條件等有關。采動影響范圍內(nèi)的測點為工作測點，在采動過程中應保證其與地表一起移動，以反映地表的移動狀態(tài)。 觀測站的布設形式：我國礦區(qū)大多數(shù)采用剖面線狀觀測站，走向觀測線和傾斜觀測線互相垂直且相交。剖面線狀觀測站是目前各礦區(qū)用得較多的一種布站形式。 按照觀測的時間分為 普通 觀測站和短期觀測站，普通觀測站觀測時間較長（一般一年以上），它是在地表移動的開始到結(jié)束的整個過程中定期進行觀測，主要為了研究地表移動和變形的規(guī)律；短期觀測站是觀測時間較短，它是在地表移動過程中的某個階段進行觀測，是在急需開采沉陷資料的情況下才采用。選擇設站地點時，應根據(jù)我國生產(chǎn)發(fā)展的具體情況及開采沉陷的研究現(xiàn)狀，密切結(jié)合開采影響的實際問題。設計原則如下： （ 1）觀測線設計在移動盆地的主斷面上； （ 2）觀測線的長度應大于移動盆地的范圍； （ 3）觀測期間盡量不受臨近采區(qū)的影響； （ 4）觀測線上應根據(jù)采深和設站的目的布置一定密度的測點； （ 5）觀測線的控制點應在移動盆地范圍之外埋設牢固，在凍土區(qū)控制點的底面應在凍土線 以下。 （ 2）回采工藝：采用炮采工藝。無地溫危害。 （ 2）煤塵：煤層干燥無灰基揮發(fā)分為 %，具有中等強度爆炸危險