杨村煤矿综放工作面开采沉陷观测站的建立

【摘要】介绍了观测站的布设、观测线的设计，观测站的观测工作和要求，提出了观测工作中的注意事项。

【关键词】沉陷；布设；观测

1.测区概况

测区位于耿杨炸药库西北约50米的缓坡地带，斜跨矿区公路，面积约37000，区内地形起伏不大，呈现东北高、西南低的缓坡状地形，地表标高为 +630m—+610m，相对高差约20m。

测站区在井下2-3煤层中的相应位置为D13轨道巷及皮带巷下山东翼，东邻F5103断层，上邻D13131采空区，下邻D13171采空区，上覆中13191、中13201工作面采空区。

测站区内可采煤层为2-3煤，煤层呈黑色，煤岩成份以丝煤、暗煤为主，煤层结构复杂，含多层夹矸，煤层厚度10-12m，煤层倾角10°-16°，倾向145°-155°，平均厚度10.8m。

顶板为灰色砂质泥岩，厚约1.5m，底部含碳质较多，上部含砂质较多，老顶为浅灰色细-中粒细砂岩，厚约13.9m。

底板为黑色碳质泥岩（俗称煤矸互叠层），厚度为3.5m，松软，遇水易膨胀。其下为砂质泥岩，灰白色细-中粒砂质，厚度约12m。

测区内地质条件复杂，煤层整体呈西北向南东倾斜的单斜构造，受古沉积环境影响，煤层底板赋存不稳定，靠近煤层底板处煤层含多层夹矸，由于受F5103断层影响，工作面内煤层层理较紊乱，易片帮。

2.观测站的布设与观测线的设计

2.1观测站布置

(1)根据矿山测量规程的有关规定，地表移动时观测线应布置在地表移动主断面上。考虑到山区地形变化和缓倾斜煤层略有起伏变化的特点，将观测线方向布置成与工作面边界垂直。

(2)考虑到切眼端已经进行回采，将观测线布置在停采线一侧。

(3)为便于设点观测和实际应用，观测线选在地形较为平坦的地区。

2.2观测线设计

观测站共设两条观测线，走向一条、倾向一条；观测线长度、点间距和点数如下表：

2.3观测点及控制点埋设时间

工作测点和控制点均应采用同种型号的水泥预制桩。

埋点工作应符合下列要求：

(1)埋设各控制点及工作测点必须用全站仪，并尽可能使观测中心位于控制点连线的方向上。

(2)工作测点应尽量保持等距离。

(3)测桩埋设深度不小于 1.0m。

(4)测点的埋设应便于观测和保存。

(5)低洼地点的测点按现场踏勘情况适当加长测桩。

2.4实际观测工作

观测站建立10-15天后，应立即进行观测。

2.4.1观测步骤

(1)初次踏勘，预定控制测点和走、倾向观测线。

(2)审定本次岩移观测设计方案。

(3)全站仪预放各控制测点和走倾向观测线。

(4)开设观测线路， 全站仪放点确定控制测点、工作测点。

(5)开挖桩坑，布设预制测桩。

(6)测桩稳定后，观测站连测，确认各控制测点、工作测点；填绘岩移观测线测点布置图。

(7)采前全面观测，确定记录各测点数据。

(8)测定编录地表移动破坏数据。

(9)整理观测资料。

(10)绘制地表移动和变化曲线。

(11)确定地表移动和变形的主要参数。

2.4.2观测方法分连接测量和全面观测

(1)连接测量：我们从矿区公路上的三个永久控制点布设导线，按7″级导线精度测量各观测点的平面坐标和高程，连接测量独立进行两次。

(2)全面观测：在采区开始回采（地表移动缓慢阶段）和回采中（地表移动活跃阶段），进行全面观测，刚开始回采时，每1月进行一次，对观测线上的所有测点应尽可能在一日内完成，回采中地表比较活跃时应半月观测一次。采后也应每2月观测一次，直至点高程6个月内下沉值不大于30mm为止。

全面观测精度要求：高程测量时，应组成水准网，按三等水准测量要求进行，距离丈量时，应进行往返丈量，并测记温度，以不同起点三次读数，其互差不得超过2mm，往返测量相邻点的长度加入各项改正的互差，不得超过3mm，采前进行的两次全面观测中，如所测同一点高程差不大于10mm，支距差不超过30mm，边长差不超过4mm时，取平均值作为原始数据，否则应重新观测。

2.5观测工作中应注意的事项

(1)应特别重视埋设好的观测点和控制点的保护，应有专人进行巡视，发现问题及时处理，确保观测期间控制点和观测点完好无损。

(2)应特别注意观测工作的精度。必须按煤矿测量规程操作，各项限差要符合规范的要求，观测手薄记录要清楚整洁，不得涂改发现不合格的点应及时返工重测，确保观测成果的准确性。

(3)在观测站每一次观测的同时，均应将井下工作面的推进位置和煤层采高填绘在观测站井上下对照图上。

(4)在观测期间，如发现地表裂缝和塌陷，应及时填绘在观测站井上下对照图上。

2.6综合分析、总结规律

观测站结束后，应将全部资料汇总，结合本地区采矿条件、地质条件及岩石力学性质，综合分析塌陷盆地及地表裂隙的形成及发展过程，探讨其形成机理，在充分考虑邻近工作面及上覆工作面影响的条件下，总结出测站区地表移动和变形的基本规律，为矿井今后回采同类条件的工作面提供技术资料，也为今后再次设立地表移动观测站提供经验。　[科]

【参考文献】

［１］何国清，杨伦，凌赓娣，等.开采沉陷学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1991.

［２］中华人民共和国能源部.煤矿测量规程[S].北京：煤炭工业出版社，2000.

［３］绉友峰，邓喀中，马伟民.矿山开采沉陷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.