胡文朋
(鄭煤集團(tuán)蘆溝礦, 河南 新密市 452374)
在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,為了充分挖掘資源,又能保護(hù)礦區(qū)范圍內(nèi)居民的人身安全和經(jīng)濟(jì)利益,一般可以采取留設(shè)煤柱的方式或者根據(jù)需要進(jìn)行搬遷。而礦區(qū)的村莊大多是散居的,集聚性較少,如果留設(shè)保護(hù)煤柱,將會(huì)極大地浪費(fèi)礦產(chǎn)資源。所以,在開(kāi)采過(guò)程中,對(duì)于受到采動(dòng)影響的村莊、居民區(qū)、重要設(shè)施等,可以采取搬遷的方式。對(duì)于主要建筑設(shè)施的丈量、估算與理賠等工作,由礦工農(nóng)辦負(fù)責(zé)組織與協(xié)調(diào)。為了更好的完成搬遷工作,過(guò)程中涉及的塌陷范圍計(jì)算、地面位置核定、丈量建筑物和重要設(shè)施的填繪標(biāo)記等地測(cè)工作,則必須由地測(cè)部門(mén)的技術(shù)人員完成。
利用井上下對(duì)照?qǐng)D,填繪已回采及設(shè)計(jì)將要回采的工作面。從圖上確定臨近工作面的居民區(qū),然后至實(shí)地,運(yùn)用GPS了解相應(yīng)實(shí)地位置,對(duì)受采煤影響的居民區(qū)做出大概的了解。
在搬遷丈量過(guò)程中,并不需對(duì)所有建筑物和設(shè)施都進(jìn)行丈量,只對(duì)那些已受到或?qū)⒁艿讲蓜?dòng)影響的建筑物和設(shè)施進(jìn)行丈量搬遷。這就需要計(jì)算確定工作面的塌陷范圍,從而確定需要丈量搬遷的地面設(shè)施。
在此過(guò)程中,一般利用垂直斷面法,對(duì)采煤工作面進(jìn)行塌陷范圍的計(jì)算。垂直斷面法在很多論文及書(shū)中都有涉及,在此不再贅述。
也可以利用較為簡(jiǎn)單的算法,選擇工作面最外圍坐標(biāo)點(diǎn),收集附近的鉆孔資料、煤層底板高程和這些點(diǎn)的地面標(biāo)高,利用礦區(qū)移動(dòng)角,計(jì)算塌陷范圍:
L=L1+L2+L3
(1)
式中,L是塌陷范圍;L1是黃土層塌陷范圍;L2是基巖塌陷范圍;L3是煤層塌陷范圍。
L1=H1×tanα
(2)
L2=H2×tanβ或δ或δ
(3)
L3=H3×tanγ
(4)
式中,H1是平均黃土層厚;H2是基巖厚;H3是平均煤厚;φ為黃土層傾角;γ、β為上下山移動(dòng)角;δ為煤層走向移動(dòng)角;α為煤層移動(dòng)角。
計(jì)算各個(gè)工作面最外圍點(diǎn)的走向和傾向塌陷距離后,再依次填繪到井上下對(duì)照?qǐng)D上。把附近工作面計(jì)算的最外圍塌陷點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái),就是采煤工作面的預(yù)測(cè)塌陷范圍。在井上下對(duì)照?qǐng)D中標(biāo)出邊界特殊的拐點(diǎn),記錄拐點(diǎn)坐標(biāo)。在實(shí)地中利用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行放樣,找到相應(yīng)邊界和位置。因煤礦塌陷范圍的預(yù)測(cè)僅用于受采煤影響的地面設(shè)施搬遷,利用手持式GPS即可完成,在此預(yù)測(cè)塌陷范圍內(nèi)的地面設(shè)施,結(jié)合實(shí)際情況,可考慮加固或搬遷。
在搬遷丈量過(guò)程中,會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,地面建筑物或設(shè)施靠近礦井邊界,受臨近煤礦共同影響。這就需要計(jì)算臨近煤礦的采煤塌陷范圍,劃分責(zé)任,協(xié)商共同進(jìn)行丈量搬遷。
在丈量過(guò)程中,為了更好地提供搬遷依據(jù),需對(duì)丈量的建筑物更新填繪至井上下對(duì)照?qǐng)D上,此工作由專(zhuān)人負(fù)責(zé)填繪。
對(duì)受采煤影響需搬遷的居民進(jìn)行安置,選定新址就成了最主要的后期工作。在選定新址時(shí),根據(jù)規(guī)定,為避免以后的重復(fù)搬遷帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人力資源浪費(fèi),必須保證新址以后不再受采動(dòng)的影響。這時(shí)需要對(duì)已采或布置的工作面塌陷范圍進(jìn)行計(jì)算,或留設(shè)保護(hù)煤柱,保證后期的采煤工作順利進(jìn)行。如果把新址選在已采空的區(qū)域,還要考慮老采空區(qū)沉陷有沒(méi)有穩(wěn)定等問(wèn)題。
在圖紙上選定出新址后,利用測(cè)量?jī)x器,將選定的新址坐標(biāo)放樣至實(shí)際地面,打樁標(biāo)定。新址的選定工作才算完成。
為保證資源的最大開(kāi)發(fā)與利用率,保障礦山開(kāi)采的平穩(wěn)進(jìn)行,保護(hù)礦區(qū)居民的人身安全,使居民安居樂(lè)業(yè),并與礦區(qū)和諧發(fā)展。對(duì)于礦區(qū)范圍內(nèi)因采煤影響的居民搬遷工作非常重要,而搬遷過(guò)程中,地測(cè)技術(shù)人員將為之提供相關(guān)的技術(shù)依據(jù)和支持,在搬遷工作中起到不可缺少的非常重要的作用。