矿山开采沉陷教学中关于地表移动观测站设计的两点探讨.pdf

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1、2014年第4期·北京测绘·矿山开采沉陷教学中关于地表移动观测站设计的两点探讨王磊(安徽理工大学测绘学院，安徽淮南232001)[摘要]为了保证地表移动观测站设计的可靠性，本文提出采用边界角及其修正量替代移动角和修正量进行观测线长度设计，可作为传统观测站长度设计的有效检核条件；利用沉陷预计方法确定沉碚盆地主断面来设计观测线位置，可有效检核基于传统角量参数设计观测线位置的可靠性。最后将本文提出的观测站设计可靠性检核条件用于某矿工程实践，有效的确保了地表移动观测的可靠性，取得了良好的工程应用效果。[关键词]开采沉陷观测站设计概率积分法[中图分类号]P258

2、[文献标识码]B[文章编号]1007—3000(2014)04—5为了保护井巷、建(构)筑物、水体、铁路和高取得的角量参数和设计区的地质采矿条件，通过速公路等安全，解放其压覆煤炭资源，必须要科解析法来进行确定。学的掌握地下开采引起的岩层与地表移动变形1．1观测线位置的确定规律。研究地表移动规律最可靠的手段为通过图1为走向长壁工作面上方地表移动观测站地表移动观测站进行实测。地表移动观测站常设计示意图，其中图(a)为观测站平面图、图(b)用有效的形式为剖面线观测站，而观测站的布设为倾斜断面图、图(c)为走向断面图。煤层倾为空间位置和长度与工作面的空间相对关

3、系是否a，1—2线表示工作面开切眼，3—4线表示工作正确，直接决定地表移动观测成果是否可靠。目面停采线，1—3和2—4线表示工作面运输巷和前“三下”采煤规程中规定，剖面地表移动观测站通风巷，并假定在3—4以外有足够的长的煤柱。位置的确定方法，主要是基于主断面判断方法；其余各要素如图1所示。观测线长度主要是利用移动角度加修正量通过假设工作面走向充分采动，则有长度D+解析方法计算获得。显然传统地表移动观测站D+D。>1．4H。+50m，可考虑通过充分采动区设计理论采用单一设计参数，极易受角量参数误设置两条间隔大于50m的倾斜观测线(也可设一差的影响，缺乏质

4、量可靠性检核条件，往往造成条倾斜观测线)，沿煤层走向设置半条(也可布置地表移动观测站成果不可用。一条完整的走向观测线)走向观测线。根据设计本文拟对目前观测站设计的理论可靠性进工作面的地质采矿条件和矿区积累的地表移动行探讨，研究成果能够有效提高观测站设计的可沉陷资料，可在平面图上按照下述方法确定走向靠性。观测线和倾向观测线的位置。(1)确定倾斜观测线的位置1传统地表移动观测站设计方法在地表达到充分采动的情况下，倾向观测线剖面线状观测站是传统地表移动观测站设不受临近工作面开采影响条件为，D需满足置的主要形式。剖面线状观测线一般布设为直条件：线状并与煤层走向

5、垂直或平行，若受地面建筑物D1≥(Ho—h)cot(一)+cot(1)等设施的限制，也可设计成折线。观测线应设置式中：一走向移动角；在移动盆地的主断面上，而且不受邻近采区开采△一走向移动角修正值；的影响。观测线的位置和长度，可以依据矿井已H。一回采工作面平均开采深度(m)；[收稿日期]2013—12—06[作者简介]王磊(1984一)，男，汉族，安徽合肥人，博士，讲师，主要研究方向为固体充填绿色开采技术。·北京测绘·2014年第4期▲控制点11q1r工作测点R8’rR71rF34运通输风巷D3巷【4CDR5RD2-1ACBR2fDlE开切眼10。苫。0

6、苫。0苫。0苫。0(a)(h)(r)图l地表移动观测站示意图矗一松散层厚度(m)；(1)倾斜观测线长度的确定一松散层移动角。倾向观测线超出移动盆地边缘的条件为：在实际地面标定时，在走向主断面上，自开AB一2hcot~+(H1一h)cot(I8～)+切眼按一△J9和方向工作面推进方向画线，相(H2一h)cot()，一A7)+Lcosa(3)交于地表E点，RR。观测线必须设在工作面推进式中：L一工作面倾斜长度；方向上超过E点的位置。y一上山移动角；为保证倾斜观测线RJR。通过充分采动区，观下山移动角；测线到停采区得距离D。必须满足下列条件：△7上山移动角的

7、修正值；△下山移动角的修正角；D3H0cot3(2)H、H。一分别为采区下边界和上边界的开若工作面有达到充分采动情况下设置倾向采深度。观测先时，为了保证观测线设置在主断面上，一(2)走向观测线长度的确定般通过采空区中线作垂直于煤层走向的倾向观为了保证走向观测线超出移动盆地范嗣，且测线。不受临近开采影响，半条走向线HF的长度需满(2)确定走向观测线的位置足条件：走向观测线应设在移动盆地的走向主断面HF一2hcot~+2(Ho—h)cot(一)+Z上，走向观测线位置的确定如图1所示。具体的(4)确定方法是：在倾斜主断面(图1(b))上从采空区式中：z一工作

8、面走向长度(m)。中心用最大下角0画线与地表相交于()点，通过观测站设计中所用的倾斜煤层下山移