【正文】 30 砂質(zhì)泥巖 90 中粒砂巖 31 細(xì)粒砂巖 91 泥巖 32 粉砂巖 92 煤層 1 33 細(xì)粒砂巖 93 粉砂巖 34 砂質(zhì)泥巖 94 泥巖 35 細(xì)粒砂巖 95 炭質(zhì)泥巖 36 砂質(zhì)泥巖 96 粉砂巖 37 粉砂巖 97 泥巖 38 細(xì)粒砂巖 98 中粒砂巖 39 中粒砂巖 99 粉砂巖 40 粗粒砂巖 100 細(xì)粒砂巖 41 細(xì)粒砂巖 101 粉砂巖 1 42 泥巖 102 泥巖 43 細(xì)粒砂巖 103 細(xì)粒砂巖 44 泥巖 104 粉砂巖 45 細(xì)粒砂巖 105 砂質(zhì)泥巖 46 泥巖 106 砂巖 47 細(xì)粒砂巖 107 泥巖 48 中粒砂巖 108 粉砂巖 49 粉砂巖 109 泥巖 50 泥巖 110 泥巖 51 中粒砂巖 111 細(xì)粒砂巖 52 硅質(zhì)泥巖 112 泥巖 53 細(xì)粒砂巖 113 鮞狀泥巖 54 粉砂巖 114 泥巖 55 炭質(zhì)泥巖 115 煤層 1 56 泥巖 116 粉砂巖 57 細(xì)粒砂巖 117 泥巖 58 粉砂巖 1 118 煤層 1 59 細(xì)粒砂巖 119 泥巖 60 泥巖 120 炭質(zhì)泥巖 注：同一巖性開采深度不同綜合評(píng)價(jià)系數(shù)值不同 通過(guò)上述對(duì)呂溝煤礦提供的 037 0394 號(hào) 鉆孔 資料的覆巖巖性綜合評(píng)價(jià)系數(shù)的計(jì)算（見表 4 表 44），分別算得覆巖綜合評(píng)價(jià)系數(shù) P= ， P= 。在地表移動(dòng)盆地的主斷面上設(shè)計(jì)走向觀測(cè)線 （ 1 條） 和傾斜觀測(cè)線 （ 1 條） 互相垂直 。有時(shí)因條件限制不能布設(shè)成直線時(shí)，也可布設(shè)成具有少量轉(zhuǎn)點(diǎn)的折線形。地表移動(dòng)觀測(cè)站是為了研究地表移動(dòng)和變形的規(guī)律，在開采影響范圍內(nèi)的移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 地表上所布設(shè)的觀測(cè)站；專門觀測(cè)站是為了某一個(gè)特定的目的所設(shè)立的觀測(cè)站，如建筑物觀測(cè)站、鐵路觀測(cè)站、邊坡移動(dòng)觀測(cè)站等。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì) 觀測(cè)站設(shè)計(jì)的原則 觀測(cè)站是指在開采進(jìn)行之前，在開采影響范圍內(nèi)的地表或其它研究對(duì)象上，按 照一定要求設(shè)置的一系列互相聯(lián)系的觀測(cè)點(diǎn)。 （ 4）地溫：溫度在 20176。落差 ，對(duì)回采有一定影響。煤層傾角 13176。 煤層賦存情況、煤質(zhì)及頂?shù)装迩闆r 該面 七 4煤層 煤種為焦煤，厚度 ~， 平均 厚度 ，以薄煤層為主，煤層結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，硬度系數(shù) f=，煤層傾角 13176。 為了最大限度地解放建筑下壓煤，提高煤炭資源的采出率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，同時(shí)保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)與礦區(qū)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色開采目標(biāo)，提高礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，河南永錦能源有限公司在呂溝礦實(shí)施高水充填開采技術(shù)。 該礦區(qū)發(fā)育的主要斷層為七西大巷正斷層（ F1），延展長(zhǎng)度約，斷層走向北東向，傾向北西，傾角 60176。 礦井地質(zhì) 礦區(qū)地層 禹州煤田區(qū)域地層劃分屬華北地層區(qū)嵩箕小區(qū)，區(qū)域上主要發(fā)育地層為震旦系上統(tǒng)馬鞍山組、寒武系、石炭系上統(tǒng)、二疊系和第四系，其中石炭～二疊系為主要含煤地層。 d；隨著開采深度的增加，礦井瓦斯含量可能有增加的趨勢(shì)。區(qū)外西部?jī)H有一條常年性有水河流 —蘭河，雖流量不大，但雨季流量倍增。22′49″，北緯 34176。礦區(qū)北有許昌— 神后地方窄軌鐵路至許昌市與京廣鐵路相接，北有許昌 — 洛陽(yáng)的豫31公 路，往東至許昌市與 107國(guó)道和京珠高速公路相連。礦區(qū)東西長(zhǎng)，南北寬 ~，面積 。 d；二氧化碳絕對(duì)涌出量一般為 ~，相對(duì)涌出量一般為~隨著五 2（六 2）、六 4（七 4）煤開采強(qiáng)度的增加，煤塵將有所增大。 （二）礦井隔水層 根據(jù)巖性組合，本區(qū)隔水層段較發(fā)育。六 2 煤層發(fā)育小于 5m 的斷層 14 條，密度 條 /km2，延展長(zhǎng)度 30~430m，總長(zhǎng)度 2530m，其中 NE 向 8 條， NW 向 2 條， SN 向 4 條。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 主要任務(wù) 為了掌握由于充填開采引起的巖層與地表移動(dòng)的基本規(guī)律，通過(guò)建立充填開采地表移動(dòng)觀測(cè)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、綜合分析，可實(shí)現(xiàn)如下目的： （ 1） 收集煤礦地質(zhì)采礦資料及有關(guān)工程圖紙，結(jié)合上覆巖層結(jié)構(gòu)及巖性特征，分析 呂溝煤礦 巖層與地表移動(dòng)規(guī)律及參數(shù)，分析地表建筑物的現(xiàn)狀及抗變形能力； （ 2） 進(jìn)行地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際地質(zhì)采礦條件合理選擇和設(shè)計(jì)觀測(cè)線，觀測(cè)線沿走向一條，沿傾向一條； （ 3） 觀測(cè)站的 建立：按《 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》 （ 20xx）及設(shè)計(jì)要求埋設(shè)控制點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)，并采取措施保護(hù)測(cè)點(diǎn)； （ 4） 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)：按《 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》 （ 20xx）要求的精度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，獲得比較準(zhǔn)確、可靠的觀測(cè)資料； （ 5） 數(shù)據(jù)分析研究：負(fù)責(zé)觀測(cè)數(shù)據(jù)的整理與分析，獲得巖層移動(dòng)角等角量參數(shù)，進(jìn)行概率積分法 預(yù)測(cè) 參數(shù)求取，主要包括下沉系數(shù)、水平移動(dòng)系數(shù)、主要影響角正切、拐點(diǎn)偏移距等，研究地表移動(dòng)規(guī)律。基本頂為炭質(zhì)泥巖，厚度 ，特征為灰黑色、底部含炭質(zhì)；直接底為砂質(zhì)泥巖，厚度 ，深灰色；基本底為中粒砂巖，厚度 ，灰色。為緩傾斜煤層。 七 4 煤層頂板砂巖含水層（ Ⅶ 1），可造成七 4 煤層頂板淋水，但 水量小、持續(xù)時(shí)間短，對(duì)開采偶有影響。 （ 5）地壓：無(wú)沖擊地壓危害。 觀測(cè)站設(shè)計(jì)包括編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書和繪制設(shè)計(jì)圖兩部分工作，其中設(shè)計(jì) 圖包括平面圖和斷面圖，比例尺一般與井上下對(duì)照?qǐng)D一致。 按布站的形式分為網(wǎng)狀觀測(cè)站和剖面線狀觀測(cè)站。在充分采動(dòng)條件下，通過(guò)移動(dòng)盆地的平底部分都可以設(shè)置觀測(cè)線。 河南永錦能源有限公司呂溝煤礦 C 七 401 工作面走向總長(zhǎng)為190m，傾斜長(zhǎng)度為 736m。 表 45 巖性綜合評(píng)價(jià)系數(shù) P與系數(shù) D的對(duì)應(yīng)關(guān)系 堅(jiān)硬 P D 中硬 P D 軟弱 P D 由于 C 七 401 工作面的 上覆巖層為中硬巖層，根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》中第 258 條規(guī)定，在最大下沉角 θ尚未求得前，可按其近似公式計(jì)算（見表 46）。 ( ~ ) α 軟弱 θ = 90176。 δ－（ ～ ） α 中 硬 大部分以中生代地層中硬砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁(yè)巖為主?！?0176。1 4176。 根據(jù)以上計(jì)算公式和方法，參照呂溝煤礦的地質(zhì)采礦條件以及《煤礦測(cè)量規(guī)程》的規(guī)定，設(shè)計(jì)走向觀測(cè)線一條，傾斜觀測(cè)線一條。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 21 觀測(cè)線長(zhǎng)度的確定 走向觀測(cè)線長(zhǎng)度的確定 走向觀測(cè)線的長(zhǎng)度是在移動(dòng)盆地的走向主斷面上確定，為了保證觀測(cè)線不受鄰近開采的影響，一般情況下，走向觀測(cè)線一般只設(shè)一條。） Δ β（ 176。 20176。 20176。； φ—松散層移動(dòng)角， 45176。為了以大致相同的精度求得移動(dòng)相變形值及其分布規(guī)律，一般是移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 23 等間距布設(shè)。傾斜觀測(cè)線一條，總長(zhǎng)度 830m，由于走向觀測(cè)線與傾斜觀測(cè)線垂直，有一個(gè)交點(diǎn)，因此 在 傾斜 觀測(cè)線上 可 布置 27個(gè)測(cè)點(diǎn) ，可以適當(dāng)增加 1～ 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)不 應(yīng)布置過(guò)早，以防丟失。 圖 51 觀測(cè)點(diǎn)及控制點(diǎn)構(gòu)造 當(dāng)?shù)乇碇羶鼋Y(jié)線下 內(nèi)有含水層時(shí)，可采用鋼管式測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)也可根據(jù)具體情況埋設(shè)簡(jiǎn)易測(cè)點(diǎn)。帶第 38 帶，中央子午線為東經(jīng) 114176。高程測(cè)量按三等水準(zhǔn)測(cè)量的精度觀測(cè)其具體指標(biāo)見表 6表 65。其具體指標(biāo)見表 61~表 65。在移動(dòng)過(guò)程中，要進(jìn)行日常觀測(cè)工作，即重復(fù)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。 （ 2）實(shí)測(cè)參數(shù)的求取 根據(jù)觀測(cè)站的實(shí)測(cè)資料，求取各種參數(shù)值。移動(dòng)和變形計(jì)算主要包括： （ 1）下 沉 w、傾斜 i、水平移動(dòng) u 和水平變形 ε的計(jì)算，參考公式如下： nmnn hhw ?? 0 式中， wn—地表點(diǎn)的下沉， mm； hn0、 hnm—地表 n 點(diǎn)首次和 m 次觀測(cè)時(shí)的高程， mm。 （ 3）橫向水平移動(dòng)的計(jì)算，即 0nnmn yyu ??? 式中， ynm、 yn0—表示第 m 次觀測(cè)和首次觀測(cè)時(shí) n 號(hào)點(diǎn)的支距值。 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)礦柱邊界線，每次觀測(cè)時(shí)的工作面位置， 煤層厚度（采高） ，地表裂縫，塌陷坑的 形態(tài)及出現(xiàn)日期。 繪制移動(dòng)和變形曲線圖時(shí)，豎直比例尺要使繪制 的曲線能清楚地反映出移動(dòng)和變形的分布規(guī)律，并便于分析比較；水平比例尺應(yīng)為 1∶1000 或 1∶ 20xx，并與觀測(cè)站平面圖一致。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 34 nmmnnmmnnm lul uu????????? 式中， un、 um—分別為 m、 n 點(diǎn)的水平移動(dòng)， mm； lmn—點(diǎn) m、 n 的水平距離， m； εmn—點(diǎn) m、 n 的水平變形， mm/m。 （ 4）編寫觀測(cè)站總結(jié) 根據(jù)觀測(cè)站的情況和上面三項(xiàng)工作求得的資料，編寫觀測(cè)站總結(jié)報(bào)告，為 建筑物下充填開采的安全生產(chǎn) 提供理論數(shù)據(jù)。 觀測(cè)站的各項(xiàng)觀測(cè)，一般情況下可參照表 66 的程序進(jìn)行。當(dāng)?shù)乇硐鲁林颠_(dá)到 10mm 時(shí)，即進(jìn)入地表移動(dòng)的初始期后，應(yīng)按時(shí)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。記錄地表的破壞狀況 ， 并作出素描。連接的目的是把觀測(cè)站和礦區(qū)控制網(wǎng)聯(lián)系到一 起，以確移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 28 定井上下的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 27 觀測(cè)站的 觀測(cè)工作 地表移動(dòng)觀測(cè)的主要內(nèi)容是：在采動(dòng)過(guò)程中，定期地、重復(fù)地測(cè)定觀測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期內(nèi)空間位置的變化。在預(yù)制混凝土標(biāo)志樁時(shí)，在其上端內(nèi)鑲?cè)腴L(zhǎng)約 10~20cm、直徑 10mm 左右的鋼筋，在鋼筋頂部刻十字絲或鉆有小孔，鋼筋露出混凝土樁10mm， 作為測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的中心 。兩條觀測(cè)線交點(diǎn)編號(hào)為 AB，控制點(diǎn)編號(hào)分別為 R R R … 。觀測(cè)線和測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置確定以后，將它們繪制到觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面圖上。 測(cè)點(diǎn)數(shù)目及其密度 觀測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)數(shù)目及其密度，主要取決于開采深度和設(shè)站的目的（見表 49）。 20176。 20176。 20176。； φ—松散層移動(dòng)角， 45176。若地表達(dá)到了超充分采動(dòng)，傾斜觀測(cè)線應(yīng)布置在平底部分。 l3 = D1+D2+D3 +50m 式中：： l3 —工作面走向長(zhǎng)度 ，為 190m； 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20 D1—外側(cè)傾斜觀測(cè)線到開切眼的距離； D2—兩條傾斜觀測(cè)線的間距； D3—內(nèi)側(cè)傾斜觀測(cè)線到終采線的距離。1 4176。～75176。） 主要巖性 單向抗壓強(qiáng)度(Mpa) δ γ β 堅(jiān) 硬 大部分以中生代地層硬砂巖、硬石灰?guī)r為主，其它為砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、輝綠巖 ＞ 60 ～ ～ 75176。 堅(jiān)硬 θ = 90176。 移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 表 41 分層巖性評(píng)價(jià)系數(shù) 巖 性 單向抗拉強(qiáng)度（ MPa） 巖石名稱 初次 采動(dòng) Q0 重復(fù)采動(dòng) Q1 Q2 堅(jiān) 硬 ≥ 90 80 70 60 很硬的砂巖、石灰?guī)r和粘土頁(yè)巖、石英礦脈、很硬的鐵礦石、致密花崗巖、角閃巖、輝綠巖 硬的石灰?guī)r、硬砂巖、硬大理石、不硬得花崗巖 中 硬 50 40 30 20 ＞ 10 較硬的石灰?guī)r、砂巖和大理石 普通砂巖、鐵礦石 砂質(zhì)頁(yè)巖、片狀砂巖 硬粘土質(zhì)片巖、不硬的砂巖和石灰?guī)r、軟礫巖 軟弱 ≤ 10 各種頁(yè)巖（不堅(jiān)硬的）、致密泥灰?guī)r，軟頁(yè)巖、很軟石灰?guī)r、無(wú)煙煤、普通泥灰?guī)r，破碎頁(yè)巖、煙煤、硬表土 粒質(zhì)土壤、致密粘土，軟砂質(zhì)粘土、黃土、腐殖土、松散砂層 表 42 初次采動(dòng)巖層評(píng)價(jià)系