采空区地表沉降观测设计.doc

B1003W01工作面
采空区地表
沉降观测设计

单位：沙吉海煤矿生产技术部
时间：2014年8月

B1003W01工作面采空区地表沉降观测设计
设计情况说明：
B1003W01工作面于2014年7月31日正式投产试运行，根据煤矿有关规定，煤矿采煤工作面对应的地面区域必须进行沉降观测，根据沉降观测数据确定地表的沉降程度。
沙吉海生产技术部依据相关规定，于2014年8月进行了地表沉降观测点位的布置。在采空区地表中部设置12个控制点，在采空区边界设置14个点确定采空区的边界范围，同时作为沉降观测点使用。
沉降观测的相关知识
2.1沉降观测网的布置
在沉降观测之前，由于采空区距离矿区控制点较远，为方便进行观测以及布点，特在矿区控制点的基础上，在采空区布设沉降基准点和沉降观测点。
2.2沉降基准点和沉降观测点
在采空区附近设置3个沉降基准点，一个为混凝土浇筑永久点，2个为挖坑埋设方木作为标记（500mm×100mm×100mm）。沉降观测，是根据基准点进行的，因此要求基准点的位置在整个变形观测期间稳定不变。为保证基准点高程的正确性和便于相互检核，布设基准点数目应不少于三个并构成基准网。埋设地点应保证有足够的稳定性，设置在受压、受震范围以外。为了观测方便及提高观测精度，基准点距观测点不要太远，一般应在100m范围内；否则，还应布设工作基点。基准点在开工前埋设并精确测出其高程。沉降观测点是固定在待测对象上的测量标志，应牢固的与待测对象结合在一起，便于观测，并尽量保证在整个观测期间不受损坏。观测点的数量和位置，应能全面反映待观测对象的沉降情况，尽量布置在沉降变化可能显著的地方。观测人员应经常注意观测点变动情况，如有损坏及时设置新的观测点。
2.3观测时间、方法和仪器
由于地表可能受到才懂影响，因此在进行沉降观测前必须对沉降基准点进行监测，在无影响的情况下，方可进行沉降点观测。
为保证沉降观测数据的精度，进行测量时仪器和测量方法必须一致，施测时必须做到“三固定”，即：固定仪器、固定观测人员、固定的基点和转点，以此减少观测误差，提高精度。日出或日落30分钟前后影响最大，避开此时间段进行测量，雨天严禁作业。
由于地面的起伏变化较大，故决定采用尼康全站仪代替水准仪进行地面沉降观测。
测区特点
由于我矿地处戈壁滩，矿区地面高低起伏变化较大，作业时会遇见大风、降雨等天气，因此测量工作较为困难。
测量标准
4.1沉降基准点布设
根据新疆煤炭设计研究院有限责任公司于2012年4月14日提交的《国网能源和丰煤电化有限公司沙吉海煤矿控制测量》总结，以E004、KZD2两点进行沉降基准点布设，共计布设3个沉降基准点。
4.2沉降观测点布设
在采空区地表中间布设一条控制基线，同时作为沉降观测点使用，共计12个点。其中7个点向采空区两侧布设2个点，14个点组成采空区边界范围，在进行沉降观测时，对其26个点进行观测。
4.3作业仪器和方法
由于采空区地表高低起伏变化较大，基本上为大型山坡，不利于水准测量，因此采用全站仪代替水准仪进行沉降观测。
全站仪型号为尼康2.c，利用全站仪进行三角高程测量。
采空区地表沉降基准点和沉降观测点使用尼康2.c全站仪进行测放，保证沉降基准点的牢固性，同时对所有点进行坐标测量，找出相对位置，在以后的观测中，若发现点位位移，必须立即进行重新布设和测量。
数据对比分析
根据每次测得的沉降观测点的高程，绘制成每点的每次高程变化曲线，根据变化曲线分析采空区地面的沉降规律和沉降速度，根据这些规律采取措施，降低地面的沉降速度。尤其是对沉降量大的区域，对工作面顶板惊进行加强支护，防止发生事故。

附图：采空区沉降基准点和沉降观测点点位布置图