【正文】 27 測量控制系統(tǒng) ..................................................................................... 27 觀測內(nèi)容及要求 ....................................................................................... 27 連接測量 ............................................................................................ 27 全面觀測 ............................................................................................ 29 日常觀測工作 ..................................................................................... 30 觀測資料的整理與分析 .......................................................... 32 實測資料處理和分析的內(nèi)容 ................................................................... 32 觀測數(shù)據(jù)的處理 ....................................................................................... 32 觀測數(shù)據(jù)的整理 ................................................................................. 32 移動和變形的計算 .............................................................................. 33 移動和變形曲線圖的繪制 ................................................................... 35 觀測成果 ............................................................................................ 35 附 圖 ..................................................................................... 36 主要參考文獻 ......................................................................... 37 移動觀測站設(shè)計說明書 1 呂溝煤礦高水充填開采地表巖移觀測研究 觀測站設(shè)計說明書 位置交通和自然地理 位置與交通 呂溝煤礦北東距禹州市 10km、東距許昌市 50km。07′16″。 礦井開采技術(shù)條件 （一）瓦斯 呂溝礦屬低瓦斯礦井，全礦井瓦斯絕對涌出量一般為~，瓦斯相對涌出量一般為 ~ (三 )煤塵 六 七 4煤煤塵具有爆炸危險性。 （一）礦井中主要有以下含水層 （ 1）寒武 奧陶系灰 巖巖溶承壓含水層； （ 2）太原組灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水組； 移動觀測站設(shè)計說明書 4 （ 3）砂巖裂隙承壓含水組； （ 4）新生界松散巖類孔隙潛水含水層。 七 4 煤層發(fā)育落差小于 5m 的小斷層 7 條，密度 條 /km2，長度30~280m，總長度 830m，其中 NE 向 5 條， NW 向 2 條。因此，建立地表移動觀測站進行 充填開采 地表移動規(guī)律和巖移參數(shù)的研究具有重要的理論和實際意義。平均傾角為 14176。平均為 14176。 水文地質(zhì)條件 本區(qū)域水文地質(zhì)簡單，正常涌水量為 5m3/h，最大涌水量 6m3/h。無地溫危害。設(shè)計原則如下： （ 1）觀測線設(shè)計在移動盆地的主斷面上； （ 2）觀測線的長度應(yīng)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(yīng)根據(jù)采深和設(shè)站的目的布置一定密度的測點； （ 5）觀測線的控制點應(yīng)在移動盆地范圍之外埋設(shè)牢固，在凍土區(qū)控制點的底面應(yīng)在凍土線 以下。 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。 觀測站的布設(shè)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。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(guān)。 參照《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》 中的巖性綜合評價系移動觀測站設(shè)計說明書 18 數(shù) P 與巖性影響系數(shù) D 的對應(yīng)關(guān)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。 ( ~ ) α θ = 90176?！?0176。 60176。(~)α=90176。 根據(jù)對剖面線狀觀測站設(shè)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(shè)置一條走向觀測線。 考慮到煤層傾角的影響，觀測線應(yīng)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(shè)。 表 48 移動角修正值 煤 層傾角 α（ 176。 20 15 20176。 60 9 20176。； Δβ—下山移動角的修正值；根據(jù)表 48 取 16176。并保證它和土層密實固結(jié) ， 工作測點應(yīng)有適當(dāng)?shù)拿芏?。設(shè)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(dāng)增加 1～ 2 個測點。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(biāo)定觀測站。 移動觀測站設(shè)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。 測量控制系統(tǒng) 平面控制系統(tǒng)為國家統(tǒng)一分帶的 3176。儀器選用拓撲康GTS332 全站儀。平面位置觀測可用2DJ 全站儀按 5″導(dǎo)線測量的精度確定，水準測量按四等水準的要求進行。 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(dāng)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(dāng)于 ~）后， 在預(yù)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。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。 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。 Hnm+ Hnm—分別為第 m+1 次和第 m 次測得的 n 號點的高程， mm。在斷面圖上應(yīng)標(biāo)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。曲線圖和觀測線斷面圖應(yīng)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。 水平變形的正負號規(guī)定：拉伸變形為正，壓縮變形為 負。 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(yīng)對每一次觀測的記錄本進移動觀測站設(shè)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。 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(yīng)工作面位置、實際采出厚移動觀測站設(shè)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(guān)情況 。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。 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)。 連接測量應(yīng)獨立進行兩次觀測。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。 埋設(shè)測點時，在標(biāo)定位置上挖一個直徑約 ~ 、深度約 的 土 坑，預(yù)制好后統(tǒng)一埋設(shè)， 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。 移動觀測站設(shè)計說明書 24 觀測站的設(shè)置 設(shè)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(shè)站地區(qū)地表時，就應(yīng)將設(shè)計好的觀測站標(biāo)定到實地上。 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。工作測點設(shè)置在預(yù)計的移動盆地范圍內(nèi)觀測線上，布設(shè)一般是從移動盆地中央開始向兩邊的移動邊界布置。 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。 移動觀測站設(shè)計說明書 22 50 11 20176。 10 17 20176。； l3—工作面走向長度 ， 190m。 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。 H0—平均 開采 深度， 約為 485m； 經(jīng)計算， l3 +50m。= 176。 δ－（ ～ ） 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?！?0176。 ( ~ ) α θ = 90176。 表 44 呂溝覆巖綜合評價系數(shù)計算表（ 0394鉆孔） 巖層 序號 巖性 厚度 mi 巖性 評價 系數(shù) qi miQi 巖層 序號 巖性 厚度 mi 巖性 評價 系數(shù) qi miQi 1 黃土 1 61 炭 質(zhì)泥巖 2 中粒砂巖 62 泥巖 3 粉砂巖 63 中粒砂巖 4 中粒砂巖 64 泥巖 5 泥巖 65 粉砂巖 6 中粒砂巖 66 中粒砂巖 7 粗粒砂巖 67 泥巖 8 中粒砂巖 68 粉砂巖 9 泥巖 69 砂質(zhì)泥巖 10 細粒砂巖 70 粉砂巖 1 11 粉砂巖 71 泥巖 12 中粒砂巖 72 粗粒砂巖 13 泥巖 73 泥巖 14 粉砂巖 74 粉砂巖 15 細粒砂巖 75 泥巖 16 泥巖 76 細粒砂巖 17 中粒砂巖 77 泥巖 18 細粒砂巖 78 粉砂巖 19 泥巖 79 中粒砂巖 20 中粒砂巖 80 粉砂巖 21 粉砂巖 81 泥巖 22 泥巖 82 粉砂巖 23 細粒砂巖 83 細粒砂巖 24 泥巖 84 中粒砂巖 移動觀測站設(shè)計說明書 17 25 細粒砂巖 85 泥巖 26 中粒砂巖 86 煤層 1 27 泥巖 87 泥巖 28 細粒砂巖 88 煤層 1 29 粉砂巖 89 砂質(zhì)泥巖