工作面开采沉陷观测设计说明书

**煤业

***工作面开采沉陷观测设计说明书

生产技术科

二〇一三年六月九日

书

会审意见

***工作面开采沉陷观测设计说明书

一、进行地表移动观测的意义和任务

1.进行地表移动观测站的意义

《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第一章第十二条中规定：煤炭开采必然伴随着发生围岩及地表移动和变形。各矿区的围岩及地表移动规律及有关参数具有地区特征，获取和积累有关围岩及地表移动的科学数据，是煤矿企业工程技术和有关业务主管部门的职责。每个矿区应有计划、有目的在开展上述科学试验与现场勘测，综合分析，求取参数，总结规律，用于解决本矿区的开采沉陷问题。

生产矿井必须解决好建筑物下、铁路下和水体下（简称“三下”）安全、合理地开采煤炭和留设保护煤柱，必须开展地表移动和岩层移动的观测工作，掌握地表和岩层移动的基本规律。

为此，拟在***工作面上方进行地表移动变形观测，研究开采引起的地表移动变化和破坏规律，以及地表移动与变形对地面建筑物的影响。

2.进行地表移动观测的任务

煤矿开采引起岩层和地表移动的过程非常复杂，是地质、水文、开采、地形等多种因素综合影响的结果。通过进行地表移动观测可以获取并确定以下数据，并获取相关关系：

①分析特定采矿条件（如放顶煤开采方法）、地质条件与地表移动和变形的关系。

②地表在移动过程中的移动和变形特点及分布规律。

③地表移动和变形中的动态移动变化规律。

④移动稳定后地表移动和变形的分布及其主要参数，即移动角、裂缝角、边界角、最大下沉角、下沉系数、水平移动系数等。

⑤用实测的移动变形参数确定矿区范围内建筑物的受破坏程度，有效地减少建筑物下压煤量，合理确定工作面的尺寸，提高煤炭采出率。

二、进行地表移动变形观测所依据的规程规定

1.《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，煤炭工业管理局制定，2000年。

2.《煤矿测量规程》，煤炭工业管理局制定，1989年。

3.《工程测量规范》（GB50026-2007），中华人民共和国国家标准，2008年。

4.《煤矿安全规程》，国家煤矿安全监察局，2011年。

三、观测地点的地形地质条件

1.***工作面概况

***工作面位于*采区中部，东邻***采空区，西为*采区上部未采区，南邻*采区采空区，北为*采区回风

下山保护煤柱。工作面走向长230m，倾向宽150m，开采二1煤层，工作面上部煤层平均厚度4.5m，下部煤层平均厚度2m，煤层平均倾角17°。工作面底板标高-170~-217m，平均开采深度360m。

2.地形条件

***工作面地面位于矿井中部，西距采一队宿舍楼28米，其他三面均为农田，地面标高169～189m。

3.地质条件

六、观测内容及与控制网的连测方法、精度要求

1.地表移动观测的主要内容

地表移动观测点建立后即要进行观测，在工作面开采过程中，对工作面上部地表房屋进行沉陷观测，观测时间每10~15天进行一次。

2.地表移动观测的方法及精度要求

地表移动观测的基本内容是：在采动过程中定期地、重复地测定观测线上各测点在不同时期内空间位置的变化情况。

地表移动观测的观测工作分为：观测点的连接测量、全面观测、地表破坏的测定和编录。

在观测点埋好后，进行观测。观测工作包括下列内容：

①连接测量

为了确定观测站与开采工作面之间的相互位置关系，应在观测站的所有控制点与矿区控制网之间进行测量，以确定控制点的平面位置和高程。

控制点联测

在观测区域内稳定地点布设控制点联系观测，测量方法为全站仪观测方法。

②全面观测

为了准确地确定工作测点在地表移动开始前的空间位置，在与矿区控制网联测后，地表开始移动之前，应对地表观测站的全部测点独立进行两次全面观测，两次观测的时间间隔不超过5天。全面观测的内容，包括测定各测点的平面位置和高程等。

独立进行的两次全面观测，两次测得的同一点高程差不大于10mm、同一边的长度差不大于10mm，取平均值作为观测站的原始观测(又称为初次观测)数据。同时，按实测数据将各测点展绘到观测站设计平面图上。

③日常观测工作

日常观测工作，指的是在移动过程中测定监测点位置的测量工作。在回采工作面推进一定距离后，在预计可能首先移动的地区，选择几个建筑物开裂处，用钢尺每隔7天进行一次测定，观测变形量。如果发现变形超过5mm时，要对其进行全站仪观测。

重复测量的时间间隔，视地表下沉的速度而定，一般每隔10~15天观测一次。在移动变形较大阶段，应增加观测次数，每5~10天观测一次。

在采动过程中，不仅要及时地记录和描述地表出现的裂缝位置、宽度的变化，塌陷的形态和时间，并及时上图，还要记载每次观测时工作面开采的相应位置、实际采出厚度、工作面推进速度、顶板陷落情况、煤

层产状、地质构造、水文条件等有关情况。

为了保证所获得观测资料的准确性，观测站的各项观测应在尽量短的时间内完成，特别是在移动活跃阶段，观测应在一天内完成。

在观测过程中，应定期监测控制点的变化，如发现控制点发生位移，应把控制点作为观测点与其他观测点一起进行监测。而另行布置控制点。

七、观测成果

1.观测成果的检查和计算

①每次观测后应及时进行检查。如发现粗差或超限，应及时重测，直到全部观测数据符合要求为止。

②各点高程计算时先进行平差，然后计算高程，并将所得的各点的高程填入综合计算表中。

2.移动和变形计算

观测数据经过整理改正后，便可计算测线上各测点和各测点间移动和变形。移动和变形主要包括：各点的下沉和水平移动，相邻两测点间的水平变形。

每次观测之后均应及时地进行移动和变形计算，计算数字的取位、地表移动、变形综合成果整理如下表。

地表移动和变形计算计算数字的取位

3.绘图工作