自建23070工作面地表移动观测站

一、成果背景：

跃进煤矿为最大限度地解放“三下”压煤，提高资源回收率，控制地表沉陷，同时最大限度地保护地表村庄建筑物，保证矿井安全、合理开采煤炭资源和留设保护煤柱；掌握由于开采深度的增加引起的岩层与地表移动的基本规律，我们需要在23070工作面地表建立地表移动观测站，进行地表移动规律和岩层移动参数的研究。

二、方案设计：

由于23070工作面的地质条件与25110工作面相近，根据此地表移动观测站取得的结果，采用以下参数：

上山边界角γ0=59.5°

走向边界角δ0=46.5°

最大下沉角θ=81.67°

走向观测线应位于走向主断面上，确定走向主断面的位置应在倾斜主断面上按最大下沉角θ来确定。考虑到煤层倾角的影响，观测线应向下山方向平移，由采空区中心向下山方向偏移一段距离d，即：

式中，H0—平均开采深度；

θ—最大下沉角。

由采空区中心向下山方向偏移距离：

=800×ctg81.67°=71.4m

根据现场实际条件，走向观测线设在23070下巷向上40m贯通整个工作面的小路上，每80m布设一个观测点。(见附图一)

为了保证测量精度符合《煤矿测量规程》规定，我们对所使用的水准仪i角进行检校；全站仪视准轴、竖轴、水平轴以及整平气泡等进行检校；三脚架各连接螺丝进行细致检查；棱镜外观检查并与全站仪进行常数校对；对所使用的花杆进行垂直校验；对使用的塔尺进行外观检查校对，确保测量的准确可靠性。

观测点埋设好稳定后,利用控制网进行控制测量，对各观测点的平面位置和高程进行控制。为了准确掌握各测点空间位置关系，使用全站仪和水准仪独立进行两次全面观测，全面观测的内容包括：测定各测点的平面位置和高程，各测点间的距离，并记录地表的破坏状况。为了达到《煤矿测量规程》要求精度，真实掌握采后地表移动变化规律，坚持固定时间、固定人员、固定设备、固定观测周期、固定观测条件的“五定”观测原则，每月进行一次观测。

为了避免在测量时用错测点，测量时选用测量坐标进行位置定位；记录员记录时及时绘制草图并编号。测量结束时，观测员和记录员及时对所测资料进行整理检查并校对，检查没有问题时及时整理原始资料，当两次测量同一点的高差相差不大于3㎜，同一条边的长度差不得大于4mm时取其平均值作为原始数据进行平差、计算。为了保证测量成果的精度，对其进行了连续两次测量并进行平差计算后，与第一次、第二次测量水准的平均高程进行比较，将这个时间段地表受采动影响下沉量整理归档并绘制下沉量曲线图。(见附图二)

三、主要内容及创新点：

1.观测站类型及布设形式

23070工作面地表移动观测站设计为普通地表移动观测站，在走向主断面上设计走向观测线一条，观测点14个，兼作水准点。

2. 观测线设计所用参数

地表移动观测站设计需要确定以下参数：工作面倾斜长度l1、工作面走向长度l3、上山边界角γ0、下山边界角β0、最大下沉角θ、走向边界角δ0、工作面平均开采深度H0等。

3. 走向观测线位置

根据计算可知，走向观测线向下山方向偏移的水平距离由采空区中心向下山方向偏移距离71.4m ，根据现场实际条件，走向观测线设在23070下巷向上40m位置。

4.创新点：该项目本着节约、实用的原则，自力更生，自建23070地表移动观测站。25110工作面地表移动观测站是我矿外包建设的项目，共投入资金89.75万元，活动周期3.5年，年平均投入资金25.6万元.23070工作面地表移动观测站为我矿自行设计和施工的观测项目，充分利用我们现有的设备和人力资源，根据现场条件来建立的简易地表移动观测站，投入资金5.384万元，每年平均节约资金24.1余万元。

四、应用情况及效果分析

23070工作面地表移动观测站自2014年元月开始建站观测，经过两次控制测量和两次水准测量的初测，以后每月进行一次水准测量，每次测量都坚持复测复算制度，内业进行资料整理并成图。

通过该项目的实施，可以较好的掌握采后地表移动变形及主要参数和岩体内部移动、变形破坏程度和规律，为今后工作面布置及设计、采后治理等提供重要依据；对应于地表存在的村庄、建筑物等，提前采取有效的防范措施，最大程度地降低因工作面开采对村庄、建筑物破坏带来的巨大经济损失，有效改善工、农之间的矛盾。自建地表移动观测站，既锻炼了我们的测量队伍，又为矿上节约了资金，达到了预期目的，值得应用与推广。