鹤煤八矿地表移动观测站设计

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摘 要：以鹤煤八矿3103工作面建立地表移动观测站为例，介绍了地表岩移观测站的建站原则、观测站的设置设计。

关键词：地表移动观测站 建站设计 设计原则 观测站的设置

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0090-01

煤矿地下采掘活动，不仅破坏矿区生态环境，而且对地表及其村庄建筑物造成严重损害，影响工农关系和农村的稳定工作，同时给煤炭企业带来巨大的经济赔偿负担，也影响到矿区乃至社会工农业生产和可持续发展。为最大限度的解放“三下”采煤，提高资源回收率，控制地表沉陷，同时最大限度的保护地表村庄建筑物，保证矿井安全、合理的开采煤炭资源和合理的留设保护煤柱，需要开展岩层与地表移动规律的研究。建立地表移动观测站进行地表移动规律和岩移参数的研究是进行“三下”采煤的必备基础，因此，在鹤煤八矿建立大采深厚冲层下开采地表移动变形观测站，研究地表移动变形规律，获得矿区岩移参数，对指导该矿区今后的“三下”压煤开采具有重要的理论和实际意义。本文针对即将回采的3103工作面，介绍3103工作面地表移动观测站的建站设计。

1 测区概况

3103工作面位于鹤煤八矿井田南部，设计走向长度为1048 m，倾斜长133 m，3103工作面东部为未开采区，西部为3101工作面，南部为F35断层，北部为13F6断层，工作面可采煤层为石炭～二叠系三西组二1煤层，平均煤厚6 m，煤层倾角为25°工作面标高-440～-520m。3103工作面地表上方和附近有西扒厂村、矿区铁路以及鹤浚公路。

2 地表移动观测站设计

2.1 观测站设计原则

观测站是指在开采进行之前，在开采影响范围内的地表或其它研究对象上，按照一定要求设置的一系列相互联系的观测点。在采动过程中，根据要求定期地对这些观测点进行监测，以确定它们的空间位置及其相对位置的变化，从而掌握地表移动和变形的规律。所以，观测站的设计原则可归结如下几点。

（1）观测线设计在移动盆地的主断面上。

（2）观测线的长度应大于移动盆地的范围。

（3）观测期间尽量不受临近采区的影响。

（4）观测线上应根据采深和设计的目的布置一定密度的测点。

（5）观测线的控制点应在移动盆地范围之外埋设牢固，在冻土区控制点的底面应在冻土线0.5 m以下。

2.2 地表移动观测站的设置

2.2.1 设置时间

在工作面开始回采之前，或者是工作面已开始回采，但至观测线还有一定的距离，并且移动尚未涉及到设站地区地表时，就应该将设计好的观测站标定在实地上。其方法是在观测站设计平面图上，根据设计的测点间距，利用观测点附近的矿区控制点确定各观测线及观测线上各测点的平面位置，并对各测点进行编号。如果矿区控制点离观测站较远，则需在观测站地区进行插点，也可以利用其它控制点或图根点标定观测点。观测站测点应该在开采前10天左右进行布置为宜。

2.2.2 设站要求

观测站的控制点和工作测点一般用预制混凝土桩埋设或用混凝土灌注。设计测点的构造及其埋设方法有以下几点。

测点构造为带钢筋的梯形混凝土桩，长600 mm，顶部截面积为100×100 mm2的正方形，底部截面积为200×200 mm2的正方形。在预制混凝土标志桩时，在其上端内镶入长约10～20 cm、直径10 mm左右的钢筋，在钢筋顶部刻十字丝或钻小孔，钢筋露出混凝土桩10 mm，作为测点标志的中心。

埋设测点时，在标定位置上挖一个直径约0.2～0.3 m、深度约0.6 m的土坑，预制好后统一埋设，将混凝土桩先立坑中，水泥桩露出地面100 mm，然后填土或混凝土使其牢固，每个桩要注明测点号。控制点和观测点标志桩及埋设方法如图1所示。

在观测线附近不受采动影响的区域布置相互通视的2个观测站控制点，其位置的选择既要考虑便于与各观测测点联测，又要使其在观测期间能可靠保存。由于观测站控制点和工作测点的服务年限一般较长（至地表移动结束），所以对测点的要求有以下几点。

（1）便于观测高程和丈量距离，若标志标志露出地表不会被破坏时，用露出式测点比较方便。

（2）在观测期间能可靠保存，并和地面牢固结合，埋冻土线以下，底部最好最好垫石子，夯实夯牢。

（3）工作测点尽量埋在同一方向线上，以便简化观测和计算。

（4）对控制点和工作测点制定可靠的保护措施，避免外界对其破坏。

3 结语

鹤煤八矿建立大采深厚冲层下开采地表移动变形观测站，研究地表移动变形规律，获得矿区岩移参数，对指导该矿区今后的“三下”压煤开采具有重要的理论和实际意义，为最大限度的解放“三下”采煤，提高资源回收率，控制地表沉陷，同时最大限度的保护地表村庄建筑物，保证矿井安全、合理的开采煤炭资源和合理的留设保护煤柱提供了有力的技术保障，能够为矿井创造了巨大的经济效益，具有很好的推广应用价值。

参考文献

[1] 赵建红，郭志磊.地表移动观测站设计[J].煤炭技术，2010，4.

[2] 刘剑刚.浅析地表岩移观测站的建立与观测方法[J].煤，2011，3.