淺議煤礦地表沉陷監(jiān)測方法及監(jiān)測站設計

1、<p>　　淺議煤礦地表沉陷監(jiān)測方法及監(jiān)測站設計</p><p>　　[摘要]：礦山工程實踐與地表移動觀測站、井下巖體內部移動觀測站的大量實測資料一再證實礦山開采損害的眾多事件中礦山巖體地表的移動與變形都同時間因素密切關聯損害隨時間發(fā)展與變化最終趨于穩(wěn)定狀態(tài)。預計開采期間及停采后地表的移動變形有著重要的現實意義。 </p><p>　　[關鍵詞]：地表沉陷 檢測方法 監(jiān)測站 &l

2、t;/p><p>　　隨著我國煤炭開采強度的增加，地表沉陷問題日益突出。如土地塌陷、建構筑物的損害、排水系統(tǒng)的改變、道路坡度的變化，這就迫使人們不僅需要了解地表動態(tài)沉陷規(guī)律，還必須對開采沉陷動態(tài)過程進行趨勢預測，以便及時采取有效措施，杜絕事故發(fā)生。 </p><p>　　一、我國主要沉陷監(jiān)測方法 </p><p>　?。ㄒ唬㏑TK 在地表沉陷監(jiān)測的應用 </p&g

3、t;<p>　　RTK技術是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)差分（Realtime Kincmstic）方法，是 GPS 應用的重要的里程碑，它的出現，極大地提高了工程放樣、地形測圖和各種控制測量的外業(yè)作業(yè)效率。開采區(qū)域地表沉陷監(jiān)測作業(yè)系統(tǒng)主要是由 GPS 參考站、GPS 流動站電腦及數據后處理軟件組成。作業(yè)過程分三步，即測前準備、外業(yè)數據采集和數據后處理。 </p><

4、p>　?。ǘ?D-InSAR在煤礦開采沉陷監(jiān)測中的應用 </p><p>　　通過分析合成孔徑雷達差分干涉測量D-InSAR技術在礦區(qū)的應用為礦區(qū)開采沉陷監(jiān)測怕進一步研究和應用提供新的技術方法從而彌補常規(guī)沉陷監(jiān)測技術的不足為開采沉陷預計等提供更多數據。并為實現煤礦區(qū)開采沉陷實時動監(jiān)測等提供技術支持。 </p><p>　?。ㄈ┏Ｒ?guī)測量方法 </p><p>

5、;　　通過在地表布設移動觀測站，通過經緯儀、水準儀、鋼尺和支距尺進行的地表移動觀測方法稱為常規(guī)測量方法，它可以通過采集實測數據來預測地表沉陷的情況和為礦山開采服務。 </p><p>　　二、煤礦區(qū)域地表巖層移動觀測站的建立 </p><p>　?。ㄒ唬┤绾谓⒉荚O地表移動觀測站 </p><p>　　布設原則 1、觀測線應設在地表移動盆地的主斷面上 ；2、設站地區(qū)

6、，在觀測紀檢部首地表移動盆地的影響；3、觀測線的長度要大于地表移動盆地的范圍；4、觀測線上的測點應有一定的長度，這要根據開采深度和設站目的而定 ；5、觀測站的控制點要設在移動盆地范圍以外，埋設要牢固。在東突去，控制點底面應在凍土線 0.5m以下。 </p><p><b>　?。ǘ蕚滟Y料 </b></p><p>　　1、設站地區(qū)的井上下對照圖和開采計劃圖，以便確

7、定觀測地區(qū)井下開采和地面位置的關系。圖的比例尺一般為 12000 或 11000。 2、設站地區(qū)的地質和水文地質資料，包括：地形地質圖、地質柱狀圖、煤層賦存條件、覆巖物理力學性質、水文條件等。3、開采工作面設計資料，包括：巷道布置、采煤方法、頂板管理方法、開采厚度、工作面推進速度、回采時間及周圍開采情況等。4、觀測地區(qū)井上下測量資料，主要是：控制點、導線點和水準點的坐標。4、礦區(qū)已有的開采沉陷資料，如：移動角、最大下沉角、充分采動角、松

8、散層移動角及其他有關參數。若礦區(qū)尚無自己的沉陷參數時，可選用地質采礦條件相似礦區(qū)的參數進行設計。 </p><p>　　（三）觀測站的布設形式 </p><p>　　根據設站目的，合理地選擇觀測站的布設形式是十分重要的。目前我國礦區(qū)大多采用剖面現狀觀測站。觀測站一般由兩條觀測線組成。一條沿煤層走向方向，一條沿傾斜方向，它們互相垂直并相交。在地表達到充分采動的條件下，通過移動盆地的平底部分進

9、而設置觀測線。在地表未達到充分采動的條件下，觀測線需設在移動盆地的主斷面上。由于我國礦區(qū)回采工作面大多是沿煤層走向較長，遠遠大于采動所要求的最小尺寸，因此為了檢驗觀測成果的可靠性，往往在充分采動區(qū)內設置兩條相距 50m70m 的傾斜觀測線。觀測線的長度應保證兩端（半條觀測線時為一端）超出采動影響范圍，以便建立觀測線控制點和測定采動影像邊緣。采動影像范圍內的測點為工作點，在采動過程中應保證它們和地表一起移動，以反映地表的移動狀態(tài)。 <

10、;/p><p>　　三、煤礦觀測站設計的主要內容 </p><p>　　（一）觀測站設計說明書應包括下列內容： </p><p>　　1、建立觀測站的目的和任務；2、設站地區(qū)的地形、地物及地質采礦條件；3、觀測站設計時所用的開采沉陷參數；4、觀測線的位置及長度的確定、測點及控制點的數目、位置及其編號；5、工作點和控制點的構造及其埋設方法；6、觀測內容及所用儀器，與礦區(qū)控

11、制點的聯測方法，精度要求，聯測的起始數據，定期觀測的時間、方法及精度要求，有關地表移動采動影響的測定，編錄方法；7、 經費估算：包括觀測站所需材料、購地、人工等費用的預算；8、觀測成果的整理方法與分析步驟，所要獲得的成果。 </p><p>　　觀測站設計除需編中，除需編寫設計說明書外，還應繪制設計圖。設計圖包括觀測站設計平面和斷面圖。圖的比例尺一般與井上下對照圖一致。 </p><p>

12、　　（二）觀測站設計圖中應具有下例內容 </p><p>　　1、設站地區(qū)的地形、地物、地質構造、巖層柱狀、煤層產狀等；2、已有的和新設計的采取巷道；3、現有的和新設計的保護煤柱輪廓；4、觀測線的平面位置，沿觀測線的斷面圖。斷面圖上應表示出工作測點、控制點的位置及編號，巖層柱狀，地質構造，煤層產狀，開采位置等。 </p><p>　?。ㄈ┏Ｒ?guī)測量工作 </p><p&

13、gt;　　地表移動觀測站觀測工作的基本內容是：在采動過程中定期、重復測定觀測線上各測點在不同時期內空間位置的變化情況。具體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。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]朱廣軼，朱樂君，郭影.地表沉陷動態(tài)時間函數研究[J].西安科技大學學報，2009，（03）.

14、 </p><p>　　[2]寧永香，崔建國.動態(tài)地表移動和變形預計方法[J].黑龍江科技學院學報，2007，（01）. </p><p>　　[3]崔希民，繆協(xié)興，趙英利，金日平.論地表移動過程的時間函數[J].煤炭學報，1999，（05）. </p><p>　　[4]郭達志.礦山測量講座6──開采沉陷及其防治[J].四川測繪，1999，（02）.</p&