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《五溝煤礦1013工作面地表移動觀測站設(shè)計.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、皖北煤電集團有限責(zé)任公司五溝煤礦1013工作面地表移動觀測站設(shè)計安徽理工大學(xué)五溝煤礦2008年4月17前言為了獲得五溝煤礦1013工作面最可靠的地表移動參數(shù),掌握該地質(zhì)采礦條件下的地表移動規(guī)律,皖北煤電集團有限責(zé)任公司五溝煤礦決定建立1013首采面地表移動觀測站,進行該工作面地表移動的觀測和研究工作。1013首采面地表移動觀測與研究的主要內(nèi)容:(1)掌握地質(zhì)采礦條件與地表移動與變形的關(guān)系;(2)獲得厚松散層、綜采條件下地表移動與變形的分布規(guī)律;(3)確定首采面地質(zhì)采礦條件下的角量參數(shù)、動態(tài)參數(shù)和預(yù)計參數(shù)。通過對首采面地表移動觀測站的研究,為五溝煤礦保護煤柱留設(shè)、征地、遷村和
2、實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)等提供科學(xué)依據(jù),并進一步探求厚松散層條件下的地表移動規(guī)律,豐富和發(fā)展我國“三下”采煤技術(shù)。11013首采工作面地質(zhì)采礦條件1013工作面傾向長1000m,走向?qū)?50m,面積約15萬m2,平均采深為385m,平均傾角10o,該工作面10煤層厚度在0~5.5m之間,平均3.1m。采用走向長壁垮落采煤法,綜合機械化采煤。本工作面掘進水文地質(zhì)條件較復(fù)雜,本區(qū)有“四含”水,其中四含巖性復(fù)雜,泥質(zhì)含量高,滲透性差,補給條件較差,直接覆蓋在煤系地層之上,而與上覆一、二、三含水層無直接水力聯(lián)系。該工作面老頂為泥巖、粉細(xì)砂巖,巖性和厚度變化大。直接頂工作面外段為中厚層灰白色
3、中、細(xì)粒砂巖,厚度為6.4~10m;中段為灰色~淺灰色粉砂巖,一般厚度為3.7m;里段直接頂板則為深灰色~灰黑色塊狀泥巖,含炭質(zhì),厚度為2.5m。直接底板巖性變化不大,巖性為粉、細(xì)砂巖或粉細(xì)砂巖互層。上部松散層厚度為270m左右。171013工作面上方主要為農(nóng)田和溝渠,地表地勢平坦,無大型建筑物,地面標(biāo)高+26.7~+27.5m。2地表移動觀測站的設(shè)計1)觀測站設(shè)計原則為了能夠獲得準(zhǔn)確、可靠、有代表性的觀測資料,在觀測站設(shè)計中,應(yīng)遵循以下原則:(1)觀測線應(yīng)設(shè)在地表移動盆地的主斷面上;(2)觀測線在觀測期間不受鄰近開采的影響;(3)觀測線的長度要大于地表移動盆地的范圍;(4
4、)根據(jù)開采深度和設(shè)站目的,觀測線上的測點應(yīng)有一定的密度;(5)觀測站的控制點要設(shè)在移動盆地范圍以外,埋設(shè)要牢固。在凍土地區(qū),控制點底面應(yīng)在凍土線0.5m以下。2)角量參數(shù)的選定由于該觀測站為五溝煤礦第一個觀測站,角量參數(shù)的選定只能參照鄰近相似地質(zhì)采礦條件礦區(qū)地表移動觀測站成果資料。徐州西部礦區(qū)的角度參數(shù)為:由淮北礦區(qū)地表移動規(guī)律研究報告中經(jīng)驗公式可得:17其中——松散層移動角;、——上、下山移動角;——走向移動角;——煤層傾角;——煤層平均厚度;——松散層厚度;——回采工作面平均開采深度。3)觀測線位置的確定根據(jù)觀測站設(shè)計原則,在1013工作面上方地表布置兩條觀測線。A號觀
5、測線位于工作面下山邊界43m,B號觀測線位于距離開切眼325m的采空區(qū)上方,詳見圖1、2。圖1A號觀測線斷面圖17圖2B號觀測線斷面圖觀測站平面位置設(shè)計見附圖。4)觀測線長度的確定根據(jù)《煤礦測量試行規(guī)程》第217條規(guī)定,調(diào)整、、取。以剖面法求得A號和B號觀測線長度分別為1610m和1095.5m,共計2705.5m,如圖1所示。A號觀測線長度按下式計算:式中—工作面走向長度;—為走向移動角的修正值。同理可得B號觀測線的長度:式中、—分別為上、下山移動角的修正值;—工作面傾斜長度;、—分別為采區(qū)下邊界和上邊界的開采深度。173控制點及工作測點的個數(shù)和埋設(shè)方法1)控制點及工作測
6、點數(shù)按《煤礦測量試行規(guī)范》規(guī)定,測點間距為25m,控制點間距為50m,由觀測線長度計算得各測線控制點和工作測點的個數(shù),見表1。表1控制點和工作測點個數(shù)觀測線編號控制點(個)工作測點(個)合計(個)A45862B43640合計9941022)控制點和工作測點結(jié)構(gòu)所有控制點和工作測點全部為混凝土予制樁,鋼筋露出水泥樁的高度為5mm,如圖2和圖3。3)埋設(shè)方法(1)埋設(shè)控制點應(yīng)用全站儀根據(jù)施工測量要求按設(shè)計坐標(biāo)在實地標(biāo)定其位置,工作測點用全站儀標(biāo)定,盡量使其中心位于同一方向線上,用木樁做標(biāo)志;圖2控制點圖圖3工作測點圖(2)挖坑前先把點位引到1米外的四個臨時十字樁上,17在所標(biāo)定
7、位置挖一直徑為0.5m左右,控制點坑深為0.7m以上、工作測點坑深為0.5m以上的坑,坑底搗實,先鋪一層0.1米厚的混凝土后放置予制樁,并用混凝土固定工作測點及控制點周圍,固定高度分別為0.3m和0.5m;由十字樁拉線指示測點位置,控制點的偏心不要大于1cm,工作測點偏心不要大于5cm。觀測線上為三個控制點時,先埋設(shè)兩端點,然后用全站儀標(biāo)埋中間控制點;(3)在整個觀測期間必須采取有效措施對控制點和工作測點嚴(yán)加保護,如有破壞應(yīng)及時補埋;(4)部分控制點和工作測點標(biāo)定坐標(biāo)見表2;(5)觀測站各控制點和工作測點的埋設(shè)工作