【正文】 將單位一致的變形量繪在同一坐標(biāo)下，如將下沉與水平移動(dòng)繪在一起，同時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注。豎直比例尺的選取應(yīng)使曲線能清楚反應(yīng)地表變形規(guī)律為宜。在此用比例因子表示，則圖上1m代表實(shí)際1mm；。因此，從量取曲線上任一點(diǎn)到橫軸的距離，再乘以該曲線比例因子，即得該點(diǎn)的精確值。4實(shí)例應(yīng)用山西陽(yáng)泉盂縣東坪煤業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱東坪煤礦）位于盂縣縣城東南3km處礦區(qū)地理坐標(biāo)為北緯38176。02′13″~38176。04′51″，東經(jīng)113176。26′21″~113176。26′37″。東坪煤礦礦井位于盂縣境內(nèi)南部，公司工業(yè)廣場(chǎng)位于盂縣縣城東南處的東坪村，與縣城直距3km，行政區(qū)劃屬盂縣孫家莊鎮(zhèn)管轄。省道S313橫穿井田北部；北經(jīng)S214省道至原石太鐵路線約40km；東距G207國(guó)道17km，南距陽(yáng)泉市40km，至陽(yáng)泉可轉(zhuǎn)接太舊高速公路和石太鐵路線，交通條件十分便利。 東坪煤礦交通示意圖東坪煤礦1959年建井，1960年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年；經(jīng)過(guò)技術(shù)改造和資源整合，現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá)120萬(wàn)噸/年。東坪煤礦批準(zhǔn)開(kāi)采15號(hào)四層煤，采用斜井單水平開(kāi)拓。主副井筒均石砌石暄，主井擔(dān)負(fù)著提升、進(jìn)風(fēng)、下料等任務(wù)；副井擔(dān)負(fù)著進(jìn)風(fēng)、行人任務(wù)；風(fēng)井采用抽出式通風(fēng)。運(yùn)輸大巷布置在15煤層底板。早期采煤方法為短壁式、炮采落煤，一次性采全高開(kāi)采9號(hào)煤層，采用全部垮落法管理頂板；15號(hào)煤層為預(yù)留煤柱法，采區(qū)工作面為木柱支護(hù)，運(yùn)輸巷為木棚。現(xiàn)在主要開(kāi)采15號(hào)煤層，采煤方法已改造為長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。東坪煤礦井田位于太行山西側(cè)，屬低山丘陵地貌，溝谷縱橫，梁嶺綿延，地形十分復(fù)雜，縱觀全井田，其中南部為低山區(qū)，溝深坡陡，溝谷多呈“V”字形，向西、北、東三面漸次過(guò)渡為丘陵區(qū)，山間溝谷逐漸變開(kāi)闊寬緩，井田總體地勢(shì)南高北低，地形最高點(diǎn)位于井田南部南莊溝山，最低點(diǎn)位于井田北部邊界東坪村附近。 東坪煤礦井田地面衛(wèi)星影像圖 井田內(nèi)含煤地層為山西組及太原組。太原組為一套海陸交互相含煤地層，含海相灰?guī)r3層、含煤8層，編號(hào)自上而下為1113及15號(hào)，其中15號(hào)煤層為全井田發(fā)育、全部可采之穩(wěn)定煤層，8號(hào)、9號(hào)、煤層為井田內(nèi)大部發(fā)育、大部可采之穩(wěn)定煤層，其余為不可采煤層。山西組為一套陸相含煤建造，含煤3層，編號(hào)自上而下分別為5號(hào)，其中4號(hào)煤層為井田內(nèi)較穩(wěn)定之可采煤層，其余為不可采煤層。井田內(nèi)可采煤層共4層，為山西組的4號(hào)煤層及太原組的15號(hào)煤層，其特征如下：4號(hào)煤層：賦存于山西組上部， m， m，井田內(nèi)局部可采，但其西部埋藏較淺，古窯密布，破壞大，為該礦棄采部分，僅東部由該礦正在開(kāi)采，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含或含1層炭質(zhì)泥巖夾矸，較穩(wěn)定為二型煤層，頂?shù)装寰鶠槟鄮r。8號(hào)煤層：位于太原組上段， m， m， m， m，屬井田內(nèi)大部發(fā)育、大部可采之穩(wěn)定煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸，煤層頂板底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖。9號(hào)煤層：位于太原組上段， m， m， m， m，為井田內(nèi)大部發(fā)育、大部可采之穩(wěn)定煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含01層炭質(zhì)泥巖夾開(kāi)，煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、泥告，底板為中細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖。15號(hào)煤層：位于太原組下段， m， m。煤層厚度5. ， m，為全井田發(fā)育全部可采之穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜多含13層泥巖夾矸，煤層頂板為K2石灰?guī)r，底板為砂質(zhì)泥巖。 東坪煤礦15412工作面地質(zhì)采礦條件15412工作面位于東坪煤礦井田南部，工作面上方主要是低山丘陵地貌，溝壑縱橫，高低起伏很大，地表基本上為有植被的風(fēng)化砂土荒坡。夏季地表灌木叢生，野外測(cè)量工作困難。地表最大標(biāo)高1061m，最小標(biāo)高1020m，平均1042m。15412工作面面長(zhǎng)150m、推進(jìn)長(zhǎng)度258m，；所采煤層為15號(hào)煤層，近水平，，平均采深約200m。煤層賦存穩(wěn)定，采用綜采放頂煤工藝開(kāi)采。 15412工作面地質(zhì)采礦條件平均采厚（m）平均采深（m）面長(zhǎng)（m）推進(jìn)長(zhǎng)度（m）開(kāi)采面積（萬(wàn)m2）采煤方法頂板管理辦法200150258長(zhǎng)壁綜采全部垮落 15412地表影像圖（1）觀測(cè)站設(shè)計(jì)的主要依據(jù)①《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》，國(guó)家煤炭工業(yè)局，2000年5月；②《工程測(cè)量規(guī)范》（GB500262007）；③《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》（GB/TT183142009）；④煤礦測(cè)量規(guī)程2010版；⑤陽(yáng)泉東坪礦15412工作面回采地質(zhì)說(shuō)明書；⑥陽(yáng)泉東坪礦15412工作面井上下對(duì)照?qǐng)D。（2）移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)原則①觀測(cè)線應(yīng)設(shè)在地表移動(dòng)盆地的主斷面上；②設(shè)站地區(qū)，在觀測(cè)期間不受鄰近開(kāi)采的影響；③觀測(cè)線的長(zhǎng)度要大于地表移動(dòng)盆地的范圍；④觀測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)應(yīng)有一定的密度，這要根據(jù)開(kāi)采深度和設(shè)站的目的而定；⑤觀測(cè)站的控制點(diǎn)要設(shè)在移動(dòng)盆地以外，埋設(shè)要牢固。在凍土地區(qū)，；⑥地表移動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)線一般應(yīng)設(shè)置成直線，并與煤層走向垂直或平行；在受地面建筑物設(shè)施或地形限制的情況下，也可布設(shè)成折線，或因地制宜布設(shè)成其它形狀；⑦埋設(shè)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)便于觀測(cè)和保存。根據(jù)15412工作面及其周圍情況，南北方向的觀測(cè)線應(yīng)該遠(yuǎn)離其東側(cè)的采空區(qū)。南北方向觀測(cè)線長(zhǎng)度確定方法如下： （41）式中— 走向移動(dòng)角； — 走向移動(dòng)角的修正值； — 回采工作面平均開(kāi)采深度；— 松散層厚度；— 松散層移動(dòng)角；— 工作面在南北方向的長(zhǎng)度。根據(jù)15412工作面及其周圍情況，東西方向的觀測(cè)線布置在開(kāi)采工作面中央。東西方向觀測(cè)線長(zhǎng)度確定方法如下： （42）式中— 走向移動(dòng)角； — 走向移動(dòng)角的修正值； — 回采工作面平均開(kāi)采深度；— 松散層厚度；— 松散層移動(dòng)角；— 工作面在東西方向的長(zhǎng)度。最終確定南北方向觀測(cè)線長(zhǎng)436m，東西方向觀測(cè)線長(zhǎng)648m。因工作面上方地形復(fù)雜，觀測(cè)站無(wú)法布設(shè)在一條直線?？紤]到地形條件和GPS觀測(cè)工作的方便，觀測(cè)線布設(shè)呈折線形式。 觀測(cè)站點(diǎn)位布置情況（1）控制點(diǎn)位置及觀測(cè)站點(diǎn)密度的確定按《煤礦測(cè)量試行規(guī)范》規(guī)定，地表移動(dòng)觀測(cè)站測(cè)點(diǎn)間距為20m。在實(shí)際工作中基本按照規(guī)范規(guī)定的間距布點(diǎn)，個(gè)別觀測(cè)站測(cè)點(diǎn)間距受地形條件影響有所改變。在采動(dòng)影響區(qū)范圍外布置了NHNHNH4，三個(gè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)。此外，應(yīng)東坪礦測(cè)量任務(wù)要求，同時(shí)布置了FJ0FJ02兩個(gè)控制點(diǎn)。 控制點(diǎn)和觀測(cè)站測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)控制點(diǎn)南北觀測(cè)線（v線）東西觀測(cè)線（h線）合計(jì)5263061（2）點(diǎn)的埋設(shè)情況控制點(diǎn)采用常規(guī)的標(biāo)石埋設(shè)；由于地形條件的限制，觀測(cè)站測(cè)點(diǎn)采用混凝土澆筑；~螺紋鋼打入巖層作為測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)露出地表2~4cm。 混凝土澆筑測(cè)點(diǎn) 15412工作面觀測(cè)站布設(shè)示意圖地表移動(dòng)觀測(cè)站觀測(cè)工作的基本內(nèi)容是：在采動(dòng)過(guò)程中，定期的、重復(fù)的測(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。觀測(cè)的具體工作可分為：觀測(cè)站的連接測(cè)量，全面觀測(cè)，日常觀測(cè)，地表破壞的測(cè)定和編錄[1]。根據(jù)礦區(qū)已有的數(shù)據(jù)資料，平面連接測(cè)量采用E級(jí)GPS網(wǎng)控制。在井口附近已有的3個(gè)GPS控制點(diǎn)（ZJ0ZJ0ZJ03）的基礎(chǔ)上擴(kuò)展，已有控制點(diǎn)為礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系下坐標(biāo)。根據(jù)GPS測(cè)量規(guī)范和今后觀測(cè)工作的需要，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、比選，確定新增5個(gè)GPS點(diǎn)，分別是風(fēng)井井口附近的控制點(diǎn)FJ01和FJ0泥河村附近的控制點(diǎn)NH0NH03和NH04。最終的控制網(wǎng)由8個(gè)點(diǎn)組成。 礦區(qū)控制網(wǎng)示意圖采用GPS處理軟件將各控制點(diǎn)WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)。，控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度約3mm，高程精度約1cm。 北京54至礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)平面轉(zhuǎn)換參數(shù)DxDy旋轉(zhuǎn)參數(shù)比例參數(shù)1176。11′″ 工作面上方地表移動(dòng)觀測(cè)站應(yīng)在未受開(kāi)采影響之前，進(jìn)行初次全面觀測(cè)，獨(dú)立觀測(cè)兩次，取兩者的平均值作為原始數(shù)據(jù)。地表移動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行末次全面觀測(cè)，獨(dú)立觀測(cè)兩次，取兩者平均值為末次全面觀測(cè)數(shù)據(jù)。 由于觀測(cè)站布設(shè)在山區(qū)，無(wú)法實(shí)施水準(zhǔn)測(cè)量，地表高低起伏大，全站儀的三角高程測(cè)量精度低。所以15412工作面的全面測(cè)量工作采用適應(yīng)山區(qū)的GPSRTK方法。在未知點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站，向流動(dòng)站發(fā)送差分信號(hào)。在控制點(diǎn)NH0NH03和NH04做點(diǎn)校正。 觀測(cè)站的平面坐標(biāo)和高程都用RTK流動(dòng)站測(cè)量，為了減小誤差，增加數(shù)據(jù)的可靠性，提高測(cè)量精度，每個(gè)觀測(cè)站獨(dú)立測(cè)量十次：兩次豎直測(cè)量，八次傾斜測(cè)量，通過(guò)“球心擬合”的方法計(jì)算出觀測(cè)站最終的平面坐標(biāo)和高程值。 球心擬合示意圖15412工作面地表移動(dòng)觀測(cè)站，于2010年10月21至22日實(shí)施了首次全面觀測(cè)，進(jìn)行了兩次重復(fù)觀測(cè)，兩次觀測(cè)差值均方根值（x、y、h）、 、平均后精度可提高至1cm以內(nèi)。，將兩次觀測(cè)均值作為首次全面觀測(cè)成果。 采動(dòng)影響前兩次重復(fù)觀測(cè)差值為了獲取地表移動(dòng)的動(dòng)態(tài)規(guī)律，在首次和末次全面觀測(cè)之間適當(dāng)加密觀測(cè)次數(shù)。在判定地表開(kāi)始移動(dòng)后，視具體情況按期進(jìn)行測(cè)量工作。自2010年11月至2012年2月共進(jìn)行了9次日常觀測(cè)工作，測(cè)量觀測(cè)站的同時(shí)記錄和拍攝地表破壞（裂縫）情況。 15412工作面推進(jìn)位置及觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)期數(shù)首次第1期第2期第3期第4期第5期觀測(cè)日期. 9推進(jìn)位置ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ推進(jìn)距離(m)1571118150211258回采速度(m/d)22/觀測(cè)期數(shù)第6期第7期第8期第9期末次觀測(cè)日期推進(jìn)位置ⅥⅥⅥⅥⅥ推進(jìn)距離(m)258258258258258回采速度(m/d)///// 各次觀測(cè)時(shí)間對(duì)應(yīng)工作面推進(jìn)位置2011年5月份開(kāi)采了15412工作面西側(cè)的15413工作面，15413工作面距15412工作面254m，面長(zhǎng)150m，推進(jìn)長(zhǎng)度353m，采厚6m，平均采深140m。該工作面的開(kāi)采影響到了測(cè)點(diǎn)h01h12，致使第8期（）、第9期（）、末次（）觀測(cè)結(jié)果是兩工作面開(kāi)采后共同影響下的結(jié)果。15413工作面與測(cè)點(diǎn)h1h12相對(duì)位置。 工作面推進(jìn)情況某礦為掌握該礦區(qū)地下開(kāi)采引起的地表移動(dòng)與變形規(guī)律，評(píng)價(jià)未來(lái)地表塌陷范圍、損害等級(jí)，在首采工作面上建立了地表移動(dòng)觀測(cè)站。布設(shè)了一條全走向觀測(cè)線和一條全傾向觀測(cè)線，如圖3。 觀測(cè)線布置平面圖采前全面觀測(cè)后，共進(jìn)行了9期觀測(cè)。以走向觀測(cè)線第6期觀測(cè)成果為例，說(shuō)明所編軟件的使用。走向觀測(cè)線上除兩端控制點(diǎn)外，公布設(shè)了36個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在此取點(diǎn)S1與N1作為走向線的基準(zhǔn)點(diǎn)。走向線與開(kāi)切線交點(diǎn)作為所需輸入的開(kāi)切眼，此時(shí)工作面推進(jìn)490m。繪圖時(shí)，下沉曲線、傾斜曲線、曲率曲線、水平移動(dòng)曲線、、。 觀測(cè)數(shù)據(jù)文件 計(jì)算成果文件 移動(dòng)變形曲線地表移動(dòng)參數(shù)所指的是主斷面上的參數(shù)。這些參數(shù)大都是根據(jù)走向和傾向觀測(cè)線的實(shí)測(cè)資料求得。對(duì)于位于主斷面上的觀測(cè)線，可以按照傳統(tǒng)的幾何作圖法來(lái)求出這些參數(shù)。但由于受山區(qū)地形的限制，很多觀測(cè)點(diǎn)不能嚴(yán)格布設(shè)在主斷面上，并且觀測(cè)線也可能偏離主斷面。15412工作面的走向觀測(cè)線布設(shè)在了主斷面上，傾向觀測(cè)線布設(shè)在了傾向主斷面的西側(cè)約60m處。地表移動(dòng)參數(shù)的求取還需結(jié)合工作面上方地貌情況，進(jìn)行綜合分析各方面影響因素。地表移動(dòng)角量參數(shù)反映了地下開(kāi)采對(duì)地表移動(dòng)的影響程度、大小、范圍，角量參數(shù)與開(kāi)采方法、巖石物理力學(xué)性質(zhì)、煤層傾角、開(kāi)采厚度和開(kāi)采深度、采動(dòng)次數(shù)、采空區(qū)尺寸大小、地形、地貌、松散層厚度等有關(guān)。而15412工作面上方為典型的山區(qū)地貌，沿走向工作面中央處于山谷（），點(diǎn)h20剛好位于山谷中央。：邊界角、移動(dòng)角、充分采動(dòng)角。由于傾向觀測(cè)線并未布置于傾向主斷面上，：邊界角、移動(dòng)角，但該角值參數(shù)非傾向主斷面角量參數(shù)。所求取角量參數(shù)在圖中均由CAD準(zhǔn)確自動(dòng)標(biāo)注，具體結(jié)果見(jiàn)表 。由于該礦區(qū)尚無(wú)確定的表土層移動(dòng)角，因此，在此所求邊界角和移動(dòng)角為綜合邊界角和綜合移動(dòng)角。表 角量參數(shù)表走向主斷面角量參數(shù)傾向觀測(cè)線角量參數(shù)邊界角(176。)移動(dòng)角(176。)充分采動(dòng)角(176。)邊界角(176。)移動(dòng)角(176。)δ綜0右δ綜左δ綜右φ左φ右γφ 走向觀測(cè)線最終地表移動(dòng)變形曲線（參數(shù)分析） 動(dòng)態(tài)參數(shù)的求取1)地表移動(dòng)超前影響角超前影響角是確定采動(dòng)過(guò)程中地表移動(dòng)動(dòng)態(tài)盆地影響范圍的參數(shù)。超前影響角ω一般可按式計(jì)算，因所繪CAD圖中各點(diǎn)沿走向水平距離、采深均為實(shí)際長(zhǎng)度，所以各其超前影響距l(xiāng)、 超前影響角ω均在圖中自動(dòng)標(biāo)注。 工作面推進(jìn)過(guò)程中的超前影響 采動(dòng)過(guò)程中工作面各期超前影響距觀測(cè)期數(shù)采前第1期第2期第3期第4期第5期超影響距(m)//影響角(176。)/62525154/推進(jìn)速度(m/d)/22/2)地表最大下沉點(diǎn)和下沉速度曲線1．求最大下沉點(diǎn)下沉速度的求取地表下沉速度反應(yīng)了地表移動(dòng)的劇烈程度。觀測(cè)站地表傾向觀測(cè)線最大下沉點(diǎn)為h21。將h21號(hào)點(diǎn)作為原點(diǎn)，工作面推進(jìn)方向?yàn)檎较颉＜垂ぷ髅嫔形赐七^(guò)h21號(hào)點(diǎn)時(shí)的距離為負(fù)號(hào)，推過(guò)h21號(hào)點(diǎn)時(shí)的距離符號(hào)為正號(hào)。 最大下沉點(diǎn)h21號(hào)點(diǎn)下沉速度計(jì)算表次數(shù)日期下沉