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[摘 要]介绍了本矿区210108工作面地表移动观测站的设计方法，指出了全站仪以及GPS在测点埋设等方面的作用及方便性，以及根据现场实际情况合理布置测点的方法。
[关键词]地表移动；观测站；GPS；设计
中图分类号：TD32 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0271-01
210108工作面位于新集二矿-650m水平中央采区东翼，其开采深度较大，且区域地质构造特殊（受底板灰岩承压水威胁）。其对应地面是农田、村庄搬迁复耕地、原塌陷积水区、西淝河圩堤、灌溉大渠以及机耕道路。该工作面地表移动观测站设计，主要目的是为了配合1煤安全开采，监测开采影响规律，合理留设保护煤柱，有效开采煤炭资源。即通过监测、分析、总结，获得：地质采矿条件与地表移动和变形的关系；地表移动过程中的特点；移动稳定后地表移动的变形的分布规律及其主要参数；对地面影响建筑物进行实时监测，指导维修和搬迁。
1.观测站设计基本数据依据
1.1 观测区域采矿技术条件（见表1）
1.2 计算元素
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》淮南地区移动角参数如表2所示：
下山方向移动角β=66°-22°×sinα=62°56 ′；
当煤层倾角α<50°时，最大下沉角θ=90°-Kα=84°33 ′36″（K=0.68）。
2.计算观测线位置及塌陷影响范围
2.1 走向观测线位置及长度的确定
走向观测线应设在盆地的走向主断面上。在倾向断面图上，从采区中央作最大下沉角θ，交地表于O点（见图2），并过此点作采区走向方向平行线，此平行线即为走向观测线的位置。走向线距工作面下顺槽位置为：
×cotθ（见图2）
走向线长度为：
L1= （H0-h）×cotδ +h×cotψ=372.9m（见图1）
式中L0——工作面走向长；
D——工作面倾向长。
2.2 倾向观测线位置及长度的确定
根据地面实际情况，倾向观测线主要沿水渠、田间小路布设，便于观测，需布设3条倾向线，其中一条同时可兼作袁大郢孜村庄监测点，倾向线布设范围计算如下
工作面上边界沿倾向方向影响范围
L2=（H1-h）×cotγ+h×cotψ=326.2m（见图2）
工作面下边界沿倾向方向影响范围
L3=（H2-h）×cotβ+h×cotψ=412.9m（见图2）
2.3 沉降观测点的埋设
1、测点石桩采用长为0.8m的混凝土预制，埋深0.6m，露出地表200mm。
2、埋设时，应根据现场实际情况，埋设的测点应便于观测和保存，尽量埋设在田埂上。
3、各倾向线观测基点顺着大渠、道路尽量等距离埋设，间距为30～40m；走向观测线采用GPS进行放样，从图上量取预计走向观测线位置与各道路或田埂的交点坐标现场放样，根据现场结合距离适当增减观测基点。
4、由于工作面对应地面较大部分在塌陷积水区内，在日后工作中，存在布设的观测基点被积水淹没难以观测的可能性，甚至影响到最大下沉点的观测。基于此，可以将重要观测基点的标高和附近高一点的物体发生关系，比如说电线杆等等，以便于观测基点被毁后也可根据其他数据来分析。
3、沉降观测（见表3）
3.1 观测时应遵循的一般原则
为了观测数据的准确性和连续性，在整个观测期间应遵循如下一般规定：
1.使用可靠、完好、先进并经认真检校的测量仪器、设备。参加作业的仪器、设备在作业前按“规范”要求进行全面的检校，保持仪器、设备的最佳状态，不合格的仪器、设备不能投入使用。
2.采用“五定”的作业原则：即沉降观测依据的基准点点位要稳定；所用仪器、设备稳定；观测人员稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
3.安排高素质作业人员作业、对实施过程中出现的问题能分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
4.树立野外作业和第一手资料是控制产品质量重要环节的思想，做到外业数据采集实现电子化、自动化。平面控制原始数据记录由测量仪器直接与计算机通讯，全部采用电子记簿；水准记录由熟练技术员进行，及时解算各项指标是否符合限差要求，保证野外数据采集的可用性。且当天数据当天处理，及时成图和成果整理，由专人管理，并及时备份。
参考文献
[1] 中国矿业学院.煤矿岩层与地表移动[M].北京：煤矿工业出版社，1985.
[2] 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程.北京：煤矿工业出版社，2000.
[3] 煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用.北京：煤矿工业出版社，2000.
作者简介
陈杰（1987.4），男，安徽省淮南市国投新集二矿，2008年毕业于山东科技大学。
[关键词]地表移动；观测站；GPS；设计
中图分类号：TD32 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0271-01
210108工作面位于新集二矿-650m水平中央采区东翼，其开采深度较大，且区域地质构造特殊（受底板灰岩承压水威胁）。其对应地面是农田、村庄搬迁复耕地、原塌陷积水区、西淝河圩堤、灌溉大渠以及机耕道路。该工作面地表移动观测站设计，主要目的是为了配合1煤安全开采，监测开采影响规律，合理留设保护煤柱，有效开采煤炭资源。即通过监测、分析、总结，获得：地质采矿条件与地表移动和变形的关系；地表移动过程中的特点；移动稳定后地表移动的变形的分布规律及其主要参数；对地面影响建筑物进行实时监测，指导维修和搬迁。
1.观测站设计基本数据依据
1.1 观测区域采矿技术条件（见表1）
1.2 计算元素
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》淮南地区移动角参数如表2所示：
下山方向移动角β=66°-22°×sinα=62°56 ′；
当煤层倾角α<50°时，最大下沉角θ=90°-Kα=84°33 ′36″（K=0.68）。
2.计算观测线位置及塌陷影响范围
2.1 走向观测线位置及长度的确定
走向观测线应设在盆地的走向主断面上。在倾向断面图上，从采区中央作最大下沉角θ，交地表于O点（见图2），并过此点作采区走向方向平行线，此平行线即为走向观测线的位置。走向线距工作面下顺槽位置为：
×cotθ（见图2）
走向线长度为：
L1= （H0-h）×cotδ +h×cotψ=372.9m（见图1）
式中L0——工作面走向长；
D——工作面倾向长。
2.2 倾向观测线位置及长度的确定
根据地面实际情况，倾向观测线主要沿水渠、田间小路布设，便于观测，需布设3条倾向线，其中一条同时可兼作袁大郢孜村庄监测点，倾向线布设范围计算如下
工作面上边界沿倾向方向影响范围
L2=（H1-h）×cotγ+h×cotψ=326.2m（见图2）
工作面下边界沿倾向方向影响范围
L3=（H2-h）×cotβ+h×cotψ=412.9m（见图2）
2.3 沉降观测点的埋设
1、测点石桩采用长为0.8m的混凝土预制，埋深0.6m，露出地表200mm。
2、埋设时，应根据现场实际情况，埋设的测点应便于观测和保存，尽量埋设在田埂上。
3、各倾向线观测基点顺着大渠、道路尽量等距离埋设，间距为30～40m；走向观测线采用GPS进行放样，从图上量取预计走向观测线位置与各道路或田埂的交点坐标现场放样，根据现场结合距离适当增减观测基点。
4、由于工作面对应地面较大部分在塌陷积水区内，在日后工作中，存在布设的观测基点被积水淹没难以观测的可能性，甚至影响到最大下沉点的观测。基于此，可以将重要观测基点的标高和附近高一点的物体发生关系，比如说电线杆等等，以便于观测基点被毁后也可根据其他数据来分析。
3、沉降观测（见表3）
3.1 观测时应遵循的一般原则
为了观测数据的准确性和连续性，在整个观测期间应遵循如下一般规定：
1.使用可靠、完好、先进并经认真检校的测量仪器、设备。参加作业的仪器、设备在作业前按“规范”要求进行全面的检校，保持仪器、设备的最佳状态，不合格的仪器、设备不能投入使用。
2.采用“五定”的作业原则：即沉降观测依据的基准点点位要稳定；所用仪器、设备稳定；观测人员稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
3.安排高素质作业人员作业、对实施过程中出现的问题能分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
4.树立野外作业和第一手资料是控制产品质量重要环节的思想，做到外业数据采集实现电子化、自动化。平面控制原始数据记录由测量仪器直接与计算机通讯，全部采用电子记簿；水准记录由熟练技术员进行，及时解算各项指标是否符合限差要求，保证野外数据采集的可用性。且当天数据当天处理，及时成图和成果整理，由专人管理，并及时备份。
参考文献
[1] 中国矿业学院.煤矿岩层与地表移动[M].北京：煤矿工业出版社，1985.
[2] 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程.北京：煤矿工业出版社，2000.
[3] 煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用.北京：煤矿工业出版社，2000.
作者简介
陈杰（1987.4），男，安徽省淮南市国投新集二矿，2008年毕业于山东科技大学。