【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傾角 α（186。）?β（186。）?λ（186。）0 20 50 1110 17 60 9 1020 15 70 7 1030 13 80 以上 6 1040 12(三)測(cè)點(diǎn)數(shù)目及其密度 觀測(cè)線上的到點(diǎn)數(shù)目及其密度，主要取決于開采深度和設(shè)站的目的。工作測(cè)點(diǎn)設(shè)置在預(yù)計(jì)的移動(dòng)盆地范圍內(nèi)觀測(cè)線上，一般是從移動(dòng)盆地中央開始向兩邊的移動(dòng)邊界布置。在采動(dòng)過(guò)程中，定期觀測(cè)這些測(cè)點(diǎn)的空間位置，以反映地表點(diǎn)的移動(dòng)情況。因此，要求測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)深度在本地區(qū)的凍土深度以下 ，并保證它和土層密實(shí)固結(jié)，以使測(cè)點(diǎn)和地表一起移動(dòng)。工作測(cè)點(diǎn)應(yīng)有適當(dāng)?shù)拿芏取榱艘源笾孪嗤木惹蟮靡苿?dòng)和變形值及其分布規(guī)律，一段工作測(cè)點(diǎn)采用等間距。測(cè)點(diǎn)密度除與采深(表 22)有關(guān)外，還取決于設(shè)站的目的。例如，為了較淮確地確定移動(dòng)盆地邊界或最大下沉點(diǎn)的位置，可在移動(dòng)盆地邊界附近或盆地中心部位適當(dāng)加密測(cè)點(diǎn)。確定觀測(cè)線上測(cè)點(diǎn)位置冰還應(yīng)在允許條件下考慮到便于埋點(diǎn)和觀測(cè)。表 22 測(cè)點(diǎn)密度開采深度 m 點(diǎn)間距離 m 開采深度 m 點(diǎn)間距離 m 50 5 200 ~ 300 2050 ~ 100 10 300 25100 ~ 200 15在觀測(cè)線工作長(zhǎng)度以外設(shè)置觀測(cè)站控制點(diǎn)。在觀測(cè)站存在期間，應(yīng)以控制點(diǎn)的空間位置(坐標(biāo) x、y 、z)做為觀測(cè)站的起算數(shù)據(jù)，因此必須保證其堅(jiān)固、穩(wěn)定。為了保證觀測(cè)資料的準(zhǔn)確，必要時(shí)應(yīng)對(duì)控制點(diǎn)的穩(wěn)定性定期進(jìn)行檢測(cè)?？刂泣c(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在觀測(cè)線的兩端，每端不得少于兩個(gè)，如因地形、地物等條件的限制，只能在觀測(cè)線一端設(shè)控制點(diǎn)時(shí)，控制點(diǎn)不得少于三個(gè)。工作測(cè)點(diǎn)的外端點(diǎn)至控制點(diǎn)的距離及控制點(diǎn)間的距離為50~100m。 觀測(cè)線和測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置確定以后，就可格它們展繪到觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面團(tuán)上。 觀測(cè)站的設(shè)置在工作面開始回采之前，或工作面雖已開始回采，但至觀涸燃還育足夠距離，并且移動(dòng)尚未波及到設(shè)站地區(qū)地表時(shí)，就應(yīng)將設(shè)計(jì)好的觀測(cè)站標(biāo)定到實(shí)地上。其方法是：在觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面圖上，利用觀測(cè)站附近的礦區(qū)控制點(diǎn)確定各觀測(cè)線及觀測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)的平面位置，如圖(23) 所示。從礦區(qū)控制點(diǎn) T，根據(jù)設(shè)計(jì)圖上量取的角值 β和邊長(zhǎng) L，先標(biāo)定出觀測(cè)線上控制點(diǎn) R4，再根據(jù)a 標(biāo)出傾斜觀測(cè)線 R4R1 的方向。在兩觀測(cè)線交點(diǎn) O 處，以和傾斜觀測(cè)線成直角標(biāo)出走向觀測(cè)線 R5R6 的方向。然后從 O 點(diǎn)開始在兩條觀測(cè)線的方向上，根指設(shè)計(jì)的測(cè)點(diǎn)間距，依次標(biāo)出各測(cè)點(diǎn)的平面位置。各測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡可能在一條直線上，并對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。 如果礦區(qū)控制點(diǎn)離觀測(cè)站較遠(yuǎn)，則需在觀測(cè)站地區(qū)進(jìn)行插點(diǎn)，也可利用其它控制點(diǎn)或圖根點(diǎn)標(biāo)定觀測(cè)站。觀測(cè)站的控制點(diǎn)和工作測(cè)點(diǎn)，一般用混凝土灌注，或用預(yù)制的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)。測(cè)點(diǎn)的構(gòu)造可參照《規(guī)程》的規(guī)定選用。當(dāng)?shù)乇碇羶鼋Y(jié)線下 米內(nèi)有含水層時(shí)，可采用鋼管式測(cè)點(diǎn)。如使用期限較短，可用鐵桿或舊鋼軌等做為測(cè)點(diǎn)標(biāo)志。對(duì)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)的要求是： (1)在觀測(cè)期間能可靠保存，并和地表牢固結(jié)合，不受凍害的影響。 圖 23 (2)便于觀測(cè)高程和丈量距離，若標(biāo)志露出地面不會(huì)被破壞時(shí)，用露出式測(cè)點(diǎn)比較方便，一般高出地面 10~20cm。如預(yù)計(jì)到地表下沉后測(cè)點(diǎn)可能被水淹沒(méi)或被其它充填物埋沒(méi)，應(yīng)考慮選用便于日后加高的測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。(3)控制點(diǎn)額工作測(cè)點(diǎn)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)和計(jì)算。(4)費(fèi)用低。埋點(diǎn)時(shí)，在標(biāo)定的位置上挖一個(gè)直徑 ~，深度不小于 的坑，用混凝土灌注，中間用 16~20 mm 的鐵桿作標(biāo)志，標(biāo)志的頂部加工成球形，并鉆一個(gè)深3~5mm、直徑小于 2mm 的孔，作為測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的中心。在凍土地區(qū)，標(biāo)志澆灌深度應(yīng)在凍土線以下 左右，標(biāo)志周圍演緊土石，和凍土隔離，以防測(cè)點(diǎn)受凍結(jié)的影響。為了保證觀測(cè)站技制點(diǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)定期地進(jìn)行從礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)到觀測(cè)站控制點(diǎn)的水準(zhǔn)測(cè)量。如果礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)窩觀測(cè)站較遠(yuǎn)，在觀測(cè)站附近 1~2km 處，至少要埋設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。 觀測(cè)站的觀測(cè)工作 地表移動(dòng)觀測(cè)的基本內(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。地表移動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)工作可分為：觀測(cè)站的連接測(cè)量，全面觀測(cè)，單獨(dú)進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量，地表破壞的測(cè)定和編錄。 一、連接測(cè)量在觀測(cè)點(diǎn)埋好 10～15 天、點(diǎn)位固結(jié)之后，在觀測(cè)站地區(qū)被采動(dòng)之前，為了確定觀測(cè)站與開采工作面之間的相互位置關(guān)系，首先應(yīng)在觀測(cè)站的某一個(gè)控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)行測(cè)量，以確定這個(gè)控制點(diǎn)的平面位置和高程，然后再根據(jù)它來(lái)測(cè)定其余的控制點(diǎn)和工作測(cè)點(diǎn)的平面位置。這項(xiàng)工作稱為觀測(cè)站的連測(cè)。連測(cè)的目的就是把觀測(cè)站和礦區(qū)控制網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，以確定井上下的對(duì)應(yīng)關(guān)系。連測(cè)需獨(dú)立進(jìn)行兩次。其測(cè)定方法可依據(jù)礦區(qū)控制點(diǎn)的分布及地形條件，分別采用邊交會(huì)、角交會(huì)、邊角交會(huì)或?qū)Ь€測(cè)量等。 連接測(cè)量按定向基點(diǎn)的測(cè)定精度(點(diǎn)位誤差小于 7cm)要求進(jìn)行。觀測(cè)線工作測(cè)點(diǎn)的平面位置，從已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)(或觀測(cè)線的交點(diǎn))，按 5導(dǎo)線測(cè)量的精度要求確定。 所謂高程連測(cè)就是在礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)至觀測(cè)站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，再由水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定觀測(cè)站控制點(diǎn)(或觀測(cè)線交點(diǎn))的高程。如礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)距觀測(cè)站較近時(shí)，也可由水準(zhǔn)基點(diǎn)直接和觀測(cè)站連測(cè)，高程連測(cè)以不低于三等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行。 二、全面觀測(cè) 為了準(zhǔn)確地確定工作測(cè)點(diǎn)在地表移動(dòng)開始前的空間位置，在連測(cè)后、地表開始移動(dòng)之前，應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次全面觀測(cè)，兩次觀測(cè)的時(shí)間間隔不超過(guò) 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)間的距離，各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的距離(稱支距)，記錄地表原有的破壞狀況，并作出素描。 在設(shè)站地區(qū)未受采動(dòng)影響之前，獨(dú)立進(jìn)行的兩次全面觀測(cè)，兩次測(cè)得的同一點(diǎn)高程差不大于 10mm、支距差不大于 30mm，同一邊的長(zhǎng)度差不大于 4mm 時(shí)，取平均值作為觀測(cè)站的原始觀測(cè)(又稱初次觀測(cè))數(shù)據(jù)。同時(shí)，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，將各測(cè)點(diǎn)展繪到觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面團(tuán)上，此圖對(duì)以后的分析有實(shí)際意義。 為了確定移動(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)行最后一次全面觀測(cè)(又稱末次觀測(cè))，地表移動(dòng)穩(wěn)定的標(biāo)志是：連續(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)影響前及移動(dòng)穩(wěn)定后的初次全面觀測(cè)和末次全面觀測(cè)，按下列要求進(jìn)行： (一)高程測(cè)量 ， 在確認(rèn)觀測(cè)站控制點(diǎn)未遭碰動(dòng)，其高程值沒(méi)有變化的前題下，可直接從觀測(cè)站控制點(diǎn)開始進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。如果觀測(cè)線兩端都設(shè)有控制點(diǎn)，則水推測(cè)量附合到兩端控制點(diǎn)上。若只在觀測(cè)線一端有控制點(diǎn)，則需進(jìn)行往返水準(zhǔn)測(cè)量。施測(cè)按三等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行。經(jīng)乎差后求得各測(cè)點(diǎn)的高程。當(dāng)觀測(cè)站地區(qū)地形起伏較大(兩點(diǎn)之間的傾角大于 20186。)時(shí)，可用三角高程測(cè)量。應(yīng)用不低于 J 6 級(jí)經(jīng)緯儀以兩個(gè)測(cè)回測(cè)豎直角。往返測(cè)量高差的允許互差 ?h 可按下式計(jì)算： mlh,???式中 l ——兩點(diǎn)間的水平距離，m。三角高程測(cè)量沿觀測(cè)線分段進(jìn)行，觀測(cè)線長(zhǎng)度用鋼卷尺丈量。每段長(zhǎng)(相當(dāng)于轉(zhuǎn)點(diǎn)間的長(zhǎng)度)不超過(guò)鋼卷尺長(zhǎng)度，每段的高差往返測(cè)兩次，中間點(diǎn)的高差，由前后轉(zhuǎn)點(diǎn)各測(cè)一次。 (二)距離測(cè)量 ‘ 測(cè)點(diǎn)間的距離須用經(jīng)過(guò)比長(zhǎng)的鋼卷尺丈量。在地面平坦時(shí)，沿地面丈量，否則懸空丈量。兩點(diǎn)間的距離應(yīng)往返丈量?jī)纱?，每次丈量以尺端不同起點(diǎn)讀數(shù)三次，三次計(jì)算的長(zhǎng)度互差應(yīng)小于 2mm，然后取平均值為其邊長(zhǎng)。相鄰兩點(diǎn)間加入各項(xiàng)改正后水平邊長(zhǎng)的往返限差：邊長(zhǎng)小于 15m 時(shí)為 2mm；邊長(zhǎng)大于 15m 時(shí)為 3mm，一般掌握在不超過(guò)總變長(zhǎng)的 1:10000。 量距時(shí)須施以鋼尺比長(zhǎng)時(shí)的拉力，并測(cè)記鋼尺溫度至177。1℃。有條件時(shí)，最好采用半導(dǎo)體觸點(diǎn)溫度計(jì)直接測(cè)量鋼尺的表面溫度。 (三)支距測(cè)量各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的距離稱為支距。支距測(cè)量可用經(jīng)緯儀配合支距尺來(lái)進(jìn)行。支距尺的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單(如圖 25 所示)，由帶育毫米刻劃的直尺(長(zhǎng) lm 左右)、長(zhǎng)水準(zhǔn)管和照準(zhǔn)設(shè)備組成。在直尺上有一滑標(biāo)，可沿直尺滑動(dòng)。觀測(cè)時(shí)，支距尺可直接放在測(cè)點(diǎn)上，以尺子的零刻劃對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)中心標(biāo)志；支距尺也可放在三腳架上，由三腳架基座下掛錘球(掛錘球的點(diǎn)相當(dāng)于尺于的零刻劃位置)用錘球?qū)χ袦y(cè)點(diǎn)的中心標(biāo)志。要求支距尺水平并和觀測(cè)線方向垂直，將滑標(biāo)移動(dòng)到觀測(cè)線方向上，在直尺上讀數(shù)。 支距測(cè)量時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在觀測(cè)線一端的控制點(diǎn) A(圖 2—5)上，瞄準(zhǔn)觀測(cè)線另一端的控制點(diǎn) A39。，在 5 號(hào)測(cè)點(diǎn)上安置支距尺并對(duì)中，對(duì)中誤差不得大于177。2mm。使經(jīng)緯儀視線處在觀測(cè)線方向上，用正、倒鏡在支距尺上讀數(shù)，讀數(shù)至毫米，一個(gè)鏡位讀數(shù)兩次，取平均值，便得到 5 號(hào)測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的支距值。其它測(cè)點(diǎn)的支距值也用此法測(cè)定。圖 24只在觀測(cè)線一端設(shè)三個(gè)控制點(diǎn)的情況下，將經(jīng)緯儀架在最外湍的控制點(diǎn)上，瞄準(zhǔn)另外兩個(gè)控制點(diǎn)，以確定觀測(cè)線的方向，然后用經(jīng)緯儀配合支距尺測(cè)出各測(cè)點(diǎn)的支距值。 支距測(cè)量時(shí)，經(jīng)緯儀至測(cè)點(diǎn)的距離一般不應(yīng)超過(guò) 150 m，否則需在觀測(cè)方向上用兩個(gè)測(cè)回標(biāo)定臨時(shí)測(cè)站，再由臨時(shí)測(cè)站進(jìn)行支距測(cè)量。 對(duì)同一點(diǎn)的支距值首次全面觀測(cè)和末次全次觀測(cè)時(shí)都應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次測(cè)量，兩次結(jié)果之差不大于 30 mm 時(shí)，便可取平均值作為該點(diǎn)的原始支距值和最終支距值。支距測(cè)量的準(zhǔn)確性受很多因素的影響。大量觀測(cè)表明，花桿歪斜引起的誤差最大，所以觀測(cè)時(shí)要盡量瞄推花桿的底部，以提高觀測(cè)精度。 測(cè)點(diǎn)的支距值，按其偏離觀測(cè)線方向的不同，有正、負(fù)之分。對(duì)同一條觀測(cè)線上的各測(cè)點(diǎn)，應(yīng)遵循統(tǒng)一的正負(fù)號(hào)規(guī)定。 在整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中，全面觀測(cè)的次數(shù)取決于設(shè)站目的。如果設(shè)站只是為了研究穩(wěn)定后(靜態(tài) )的地表移動(dòng)規(guī)律，只要進(jìn)行首次和末次全面觀測(cè)即可。為了便于比較和分析，也可在移動(dòng)過(guò)程中適當(dāng)增加 1～3 次全面觀測(cè)。在薄煤層開采引起的地表最大下沉值小于開采厚度的 10～20％時(shí)，采動(dòng)過(guò)程中可不增加全面觀測(cè)的次數(shù)。如設(shè)站目的在于研究采動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)地表移動(dòng)規(guī)律，就須在移動(dòng)過(guò)程中，特別是在移動(dòng)的活躍階段，加密全面觀測(cè)次數(shù)，并保證其觀測(cè)質(zhì)量。 日常觀測(cè)工作 所謂日常觀測(cè)工作，指的是首次和末次全面觀測(cè)之間適當(dāng)增加的水準(zhǔn)測(cè)星工作，為判定地表是否巳開始移動(dòng)，在回采工作面推進(jìn)一定距離(相當(dāng)于 ～ 平均開采深度H。)后，在預(yù)計(jì)可能首先移動(dòng)的地區(qū)，選擇幾個(gè)工作測(cè)點(diǎn)，每隔幾天進(jìn)行一次水準(zhǔn)測(cè)量(又稱預(yù)測(cè)或巡視測(cè)量)，如果發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)有下沉的趨勢(shì)，即說(shuō)明地表已經(jīng)開始移動(dòng)。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)則量。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 1～3 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)。采動(dòng)過(guò)程中的水準(zhǔn)測(cè)量，可用單程的附合水準(zhǔn)或水準(zhǔn)支線的往返測(cè)量，施測(cè)按四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行。 。在采動(dòng)過(guò)程中，不僅要及時(shí)地記錄和描述地表出現(xiàn)的裂縫，塌陷的形態(tài)和時(shí)間，還要記載每次觀測(cè)時(shí)的相應(yīng)工作面位置、實(shí)際采出厚度、工作面推進(jìn)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。觀測(cè)站的各項(xiàng)觀測(cè)，一般情況下可參照表(23)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，水淮測(cè)量必須在一天內(nèi)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 2—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10~15 天與礦區(qū)控制網(wǎng)聯(lián)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（6 個(gè)月內(nèi)地表各點(diǎn)的下沉值均小于 30mm）全面觀測(cè) 上述利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺和支距尺進(jìn)行的地表移動(dòng)觀測(cè)方法(以下稱為常規(guī)方法)，是目前地表移動(dòng)觀測(cè)中廣泛應(yīng)用的的測(cè)量方法。這類方法的優(yōu)點(diǎn)是：所用儀器價(jià)格較低廉，使用也較方便，一般能夠滿足測(cè)量精度要求。其不足之處在于：外業(yè)觀測(cè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，內(nèi)業(yè)計(jì)算繁雜；觀測(cè)過(guò)程中常常是高程測(cè)量和平面測(cè)量分開進(jìn)行，所得結(jié)果并不能完全反映某個(gè)時(shí)刻測(cè)點(diǎn)的空間位置；精度低，特別是水平移動(dòng)測(cè)量的精度低，這是因?yàn)橛镁V尺量邊有累積誤差，而且這種誤差隨邊長(zhǎng)的增加而加大，特別是在觀測(cè)線較長(zhǎng)時(shí)，這種累積誤差的影響就更大。例如某觀測(cè)站一條觀測(cè)線全長(zhǎng) 1050 m，每次量邊均用同一鋼尺從控制點(diǎn) A 開始，到控制點(diǎn) B 結(jié)束，每一線段的丈量精