呂長貴

摘 要：觀測站點(diǎn)的形式分為網(wǎng)狀、剖面線狀觀測站。開展地表移動(dòng)變形觀測站實(shí)際應(yīng)用分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：地表移動(dòng)變形觀測站;應(yīng)用;分析

1 站點(diǎn)布置與形式

觀測站點(diǎn)的形式分為網(wǎng)狀、剖面線狀觀測站。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘和綜合對比分析，本區(qū)采用剖面線狀觀測站較為合理，首先設(shè)置東西向觀測線和南北向觀測線。

為監(jiān)測開采對龍固鎮(zhèn)的影響，在零號公路上布置東西向觀測線。為監(jiān)測地表移動(dòng)變形趨勢及規(guī)律自龍固鎮(zhèn)零號公路至下沉盆地中央布設(shè)一條南北向觀測線，南北向觀測線沿龍西大隊(duì)東部小路向南布設(shè)。

各觀測線平面位置見下圖。

2 觀測站長度及測點(diǎn)數(shù)

2.1 東西觀測線長度及測點(diǎn)數(shù)

由預(yù)計(jì)結(jié)果可知，工作面開采后對龍固鎮(zhèn)零號公路的影響約650m左右，所以觀測線工作測點(diǎn)應(yīng)該覆蓋所有影響區(qū)域。另外在觀測線兩端應(yīng)該布設(shè)控制點(diǎn)，按照布設(shè)條件西端布設(shè)3個(gè)控制點(diǎn)，東端布設(shè)2個(gè)控制點(diǎn)。最終設(shè)計(jì)觀測線總長度約650m，共布設(shè)工作測點(diǎn)27個(gè)，兩端控制點(diǎn)5個(gè)，控制點(diǎn)間距50m。

2.2 南北觀測線長度及測點(diǎn)數(shù)

南北向觀測線沿布設(shè)在龍西大隊(duì)東部小路上。由于南端為大沙河，設(shè)計(jì)南部部分點(diǎn)沿河堤布設(shè);南北觀測線工作測點(diǎn)數(shù)目總計(jì)25個(gè)，觀測線總長度約600m，北部設(shè)控制點(diǎn)3個(gè)。

為便于觀測，在測線兩端設(shè)置控制點(diǎn)，控制點(diǎn)點(diǎn)間距離為50m。對于東西向觀測線在西端設(shè)置3個(gè)控制點(diǎn)，東端設(shè)置2個(gè)控制點(diǎn)。對于南北觀測線，在北端設(shè)置3個(gè)控制點(diǎn)及2條觀測線共需測點(diǎn)60個(gè)。分別為：

①東西線各工作測點(diǎn)依次為Z1～Z27，控制點(diǎn)為KW1、KW2、KW3、KE1、KE2。

②南北線各工作測點(diǎn)依次為Q1～Q25，北端控制點(diǎn)為KN1、KN2、KN3。

說明：Z15點(diǎn)為東西線和南北線的交點(diǎn)，作為兩個(gè)方向上的工作測點(diǎn)。

3 測點(diǎn)的構(gòu)造及埋設(shè)要求

觀測站測點(diǎn)，一般采用混凝土灌注或用預(yù)制的測點(diǎn)埋設(shè)，本區(qū)水泥路面可直接在地面打鋼筋。

常規(guī)測點(diǎn)的埋設(shè)要求是：

①要保證觀測點(diǎn)能夠完好保存、牢固結(jié)實(shí)，不受凍害的影響，埋在凍土線以下0.5m;

②便于觀測;

③為便簡化觀測和計(jì)算，測站點(diǎn)要用經(jīng)緯儀或GPS標(biāo)定，并大致埋在同一方向線上;

④經(jīng)濟(jì)適用。

4 觀測站觀測內(nèi)容及方法

4.1 內(nèi)容

①設(shè)站后15天左右獨(dú)立進(jìn)行2次聯(lián)測。

②工作面開采前獨(dú)立觀測2次，兩次觀測時(shí)間間隔小于5天。

③工作面推進(jìn)50m左右時(shí)，每5～10天進(jìn)行一次。

④每月下沉小50mm，每15～20天進(jìn)行一次。

⑤開采結(jié)束后（每月下沉小于50mm），每月下沉小于50mm以后，可逐漸變?yōu)?0天、60天、90天一次。

4.2 方法

①連接測量：選擇采區(qū)周圍的兩個(gè)四等控制點(diǎn)，布設(shè)5"激光測距導(dǎo)線或采用GPS進(jìn)行觀測站控制點(diǎn)連接測量?？刂泣c(diǎn)和礦區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)的高程連測以不低于三等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行。

②全面觀測：獨(dú)立觀測2次，同一點(diǎn)坐標(biāo)、高程差小于10 mm。

a坐標(biāo)測量：若采用全站儀進(jìn)行全面觀測，應(yīng)采用三角架和對點(diǎn)器將反光鏡嚴(yán)格對中，每站測點(diǎn)數(shù)不宜超過3～4個(gè)。

每次觀測應(yīng)固定人員、固定儀器、固定轉(zhuǎn)點(diǎn)。

b高程測量：采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，三等水準(zhǔn)測量精度。東西線要附合到另一端的控制點(diǎn)上，南北線需往返觀測。

③日常高程測量：采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，四等水準(zhǔn)測量精度。

為保證所獲得的資料的正確性，要求每次觀測應(yīng)在盡量短的時(shí)間內(nèi)，特別是在移動(dòng)活躍階段，水準(zhǔn)測量必須在一天內(nèi)完成。

④在回采過程中，要進(jìn)行測站點(diǎn)的記錄，包括描述地表出現(xiàn)的各種變化異常的時(shí)間;以及每次觀測時(shí)還要對應(yīng)工作面位置、采高、推進(jìn)速度、頂板變化情況、煤層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等有關(guān)情況。

4.3 實(shí)際觀測下沉值（表1）

5 結(jié)論

徐州礦務(wù)局三河尖礦東二采區(qū)7201工作面，煤層厚5.0～10.5m，埋藏深度H =500m，在地表設(shè)置了觀測站，在走向剖面上，觀測站實(shí)測地表最終下沉量如下圖。

根據(jù)對實(shí)測資料的分析得出適合本工作面地表下沉系數(shù)η=0.63，拐點(diǎn)偏距S=28m，水平移動(dòng)系數(shù)B=0.37，影響半徑r=102m，R=123m。由此可見，理論公式與實(shí)際吻合較好。