利用塌陷监测区域地物灵活布设沉降观测点的测量技术配合GPS动态测量在沉降观测中的应用

利用塌陷监测区域地物灵活布设沉降观测点的测量技术配合GPS动态测量在沉降观测中的应用
摘要：利用塌陷区域内的地物灵活布设沉降观测点配合GPS动态测量完成监测
工作。

关键词：塌陷区；沉降观测；GPS动态测量
1、项目研究的现状及意义
随着煤矿开采的影响和各地日益的建设，目前新集一矿井田区域地形变化很大，为了更
好更及时的指导矿塌陷范围内村庄搬迁工作和塌陷区域的沉降监测，由于地形复杂，与当地
村庄沟通不方便，迫于任务重、难度大，我们唯有寻找新的测量方法，原有的埋设水准混凝
土桩的沉降监测方法已经无法满足现实的需要。

我们利用塌陷区域内的地物灵活布设沉降观
测点配合GPS动态测量来完成这项监测工作。

2、项目研究内容、项目研究总体思路及实施技术方案
由于建矿时间太长，煤矿地形上的大多控制点已经被破坏，一个工作面的设计都要考虑
地面村庄地形的采煤塌陷范围，原有的方法是利用理论公式、参数进行工作面的塌陷范围预计。

这些理论公式，参数往往不符合自己矿区，因此我们需要观测出自己矿区的塌陷预计参数。

另外在一些预计塌陷范围边缘区域有一些村庄，最终这些村庄要不要搬迁，给公司及矿
领导带来困难。

如果我们能更准确的预计塌陷范围和监测边缘区域的沉降数值，这样就能更
好的指导搬迁工作，节约大批的资金问题。

我们采取在一个采区的首采工作面进行不同走向的塌陷沉降监测，利用监测的沉降数据
进行反算符合自己矿区的塌陷预计参数。

由于沉降观测需要观测点，原有的方法是制作埋设
混凝土观测桩，然后利用全站仪测量出其坐标位置。

现实需要埋设观测桩的数量太多，成本
太高，浪费人力物力，还增加了与当地村庄的沟通难度，导致这项工作开展难度非常大，但
是此项工作必须开展，时间紧、任务重。

为了开展工作我们多次进行塌陷区域现场地形地物
地貌进行观察，最终大家决定放弃以前的挖坑埋设混凝土桩利用全站仪测量坐标的方法，我
们利用现场地物进行布设观测点，也争取了公司领导和矿领导的同意，我们利用田地里水沟
的小涵管、电线杆、房屋的拐角、桥梁，在上面砸设铁钉。

根据工作面的设计，结合地形图
布置好几条走向的布设方向，然后结合现场布设。

布设完毕后，用GPS动态测量技术测量出
观测点的坐标确定其位置，这样可以利用GPS放样技术找到布设后的观测点，更好的减少观
测点的丢失。

在采区稳定地形上布设2到3个水准点作为标高起始点，用水准仪对布设的全
部观测点进行水准观测。

这样，在工作面进入回采阶段，我们定期对布设的观测点进行观测，利用观测的沉降数据，反算出本矿区域内的大概塌陷预计参数。

在一些预计塌陷范围边缘区域村庄，我们同样采用了这种灵活的布点方法，对该村庄进
行监测，将沉降数据反馈到矿土地协调部门，更好的为领导决策提供依据。

3、主要技术创新点分析
在沉降观测测量中，水准观测点基本都是采用挖坑埋设观测桩利用全站仪测量坐标的办
法来进行，全站仪测量控制点是目前最常用、最经典、精度最可靠的常规方法之一。

但是，
现实情况复杂，经济形式严峻，利用测区现场的地物布设观测点的测量精度可以满足常规测
量的要求。

与这种灵活布点的测量技术相比，挖坑埋设混凝土桩的方法已经显示出了它的局
限性。

挖坑埋设混凝土观测桩需要制作数量繁多的混凝土观测桩，顶部还需要加设钢筋头作
为观测点，消耗大量的人力物力，根据以往的经验，这种混凝土观测桩被破坏现象很严重，
当地村民有的把顶部的钢筋头砸掉，或者把桩挖出垫路。

此次利用地物布设观测点，我们更
方便的定期进行观测点维护，发现丢失后，我们可以很方便，及时的进行重新布设。

4、与同类技术比较
与以往的挖坑埋设混凝土观测桩比较灵活利用当地地物进行布设观测点的优点是：
1、不用联系矿方制作数量繁多的混凝土观测桩，节约了大量的人力物力。

2、不用安排人根据设计位置，现场放样找点挖坑，大量的点需要挖很多的坑，节约了大量的人力。

3、挖坑埋点很容易造成要与当地村民的沟通问题，灵活布点尽量避免了这些问题。

4、混凝土观测桩容易被当地人砸出内部的钢筋，导致破坏。

灵活布点基本无成本上的考
虑问题，发现破坏及时更换重新布设观测点，重新观测其标高即可。

5、利用全站仪测量坐标需要大量的人，容易造成对当地庄稼的破坏，利用GPS测量坐标，一个人就可以完成作业，容易解决此类问题。

5、工程应用情况及实施效果
在测量工作中，这样的测量方法已经被我们普遍应用。

如：毛张公路的沉降观测，外面
在路边混凝土上砸入钢钉，对其进行水准沉降观测。

更好的完成监测毛张公路的沉降工作。

281111首采工作面的地面沉降观测，等以后回采阶段，继续进行监测，反算出符合本矿的塌
陷预计参数。

对村庄我们基本都布设的沉降观测点，定期进行观测，给领导搬迁工作提供依据。

6、经济效益、社会效益分析
比以往的挖坑埋设混凝土观测桩比较灵活利用当地地物进行布设观测点节约了大量的人
力物力，减少了跟当地村民沟通的问题。

更好的指导矿井安全生产。