吕沟煤矿高水充填开采地表移动和变形监测研究观测站设计说明

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1、吕沟煤矿高水充填开采地表移动和变形监测研究观测站设计说明书河南理工大学2013.7目录1.矿井概况-1-1.1位置交通和自然地理-1-1.1.1位置与交通-1-1.1.2自然地理-2-1.2矿井开采技术条件-2-1.3矿井地质-3-1.3.1矿区地层-3-1.3.2水文地质条件-3-1.4矿井构造-4-2、设立观测站的目的和任务-5-2.1目的和意义-5-2.2主要任务-6-3、工作面地质采矿条件-8-3.1工作面位置-8-3.2煤层赋存情况、煤质及顶底板情况-8-3.3地质构造情况-8-3.4水文地质条件-8-3.5工作面开采技术条件-9-3.6采煤方

2、法及回采工艺-9-4、地表移动观测站设计-10-4.1观测站设计的原则-10-4.2观测站类型及布设形式-10-4.3观测线设计所用参数分析-12-4.4观测线位置确定-19-4.4.1倾斜观测线位置的确定-20-4.4.2走向观测线位置的确定-20-4.5观测线长度的确定-21-4.5.1走向观测线长度的确定-21-4.5.2倾斜观测线长度的确定-22-4.6测点数目及其密度-22-5、观测站的设置-24-5.1设置时间-24-5.2设站要求-24-6、观测站的观测工作-27-6.1测量作业依据及测量控制系统-27-6.1.1测量作业的依据-27-6.

3、1.2测量控制系统-27-6.2观测内容及要求-27-6.2.1连接测量-27-6.2.2全面观测-29-6.2.3日常观测工作-30-7、观测资料的整理与分析-32-7.1实测资料处理和分析的内容-32-7.2观测数据的处理-32-7.2.1观测数据的整理-32-7.2.2移动和变形的计算-33-7.2.3移动和变形曲线图的绘制-35-7.2.4观测成果-35-8、附图-36-9、主要参考文献-37-移动观测站设计说明书吕沟煤矿高水充填开采地表岩移观测研究观测站设计说明书1.矿井概况1.1位置交通和自然地理1.1.1位置与交通吕沟煤矿北东距禹州市10k

4、m、东距许昌市50km。矿区北有许昌—神后地方窄轨铁路至许昌市与京广铁路相接，北有许昌—洛阳的豫31公路，往东至许昌市与107国道和京珠高速公路相连。区内沥青公路与周围各县市相通，简易公路四通八达，交通较为便利。见图1-1。图1-1交通位置图吕沟煤矿位于河南省禹州煤田三峰山—米托寺矿区，地理坐标为东经113°19′41″～113°22′49″，北纬34°05′44″～34°07′16″。矿区东西长4.8km，南北宽1.9~2.7km，面积10.33km2。-37-移动观测站设计说明书1.1.2自然地理(1)地形、地貌矿区属于以构造剥蚀类型为主之低山丘陵区

5、，地势西高东低。煤系顶部之“平顶山砂岩”，因耐剥蚀力较强，在区内形成沿地层走向延展之单面山地形，自东而西构成三峰山、玉皇山、凤翅山、大刘山、牛颈山、云盖山。标高300~704m，地形比高东部约110m，西部达380m，煤系地层因松软易风化，形成低凹丘陵地形，标高一般为200~300m，西部较高，约400~500m。(2)水文区内冲沟较多，无长年有水河流。区外西部仅有一条常年性有水河流—兰河，虽流量不大，但雨季流量倍增。据1964年3月到1965年2月对该河的观测，流量0.527~3.288m3/s，1957年7月涧渡村附近最高洪水位+142.96m。1.

6、2矿井开采技术条件（一）瓦斯吕沟矿属低瓦斯矿井，全矿井瓦斯绝对涌出量一般为1.906~2.487m3/min，瓦斯相对涌出量一般为1.986~2.892m3/t·d；二氧化碳绝对涌出量一般为4.447~4.595m3/min，相对涌出量一般为4.652~5.345m3/t·d；六2煤瓦斯绝对涌出量一般为1.226~1.262m3/min，瓦斯相对涌出量一般为1.359~2.210m3/t·d；二氧化碳绝对涌出量一般为2.082~2.212m3/min，相对涌出量一般为2.242~3.987m3/t·d；七4煤瓦斯绝对涌出量一般为-37-移动观测站设计说明

7、书0.675~0.835m3/min，瓦斯相对涌出量一般为2.739m3/t·d；二氧化碳绝对涌出量一般为1.278m3/min，相对涌出量一般为4.192m3/t·d；随着开采深度的增加，矿井瓦斯含量可能有增加的趋势。（二）煤的自燃五2（六2）、六4（七4）煤自燃倾向等级为Ⅱ级，属自燃煤层。(三)煤尘六2、七4煤煤尘具有爆炸危险性。随着五2（六2）、六4（七4）煤开采强度的增加，煤尘将有所增大。（四）地温目前最大开采水平为-200m。据测，回风巷中的温度22℃左右、其它地区19～22℃，浅部温度受季节影响明显。据此推断，未来最大开采水平-400m以浅无

8、高温区存在。属地温正常区。1.3矿井地质1.3.1矿区地层禹州煤田区域地层划分属