王立強

（寶清縣煤炭管理局行管科，黑龍江 寶清 155600）

引言

嵐峰礦區(qū)是一個地質構造，地形條件十分復雜的地區(qū)，不能直接引用其它礦區(qū)已有的地表移動成果，為了取得該地區(qū)的地表巖層移動參數(shù)，保護該礦區(qū)井上、下建筑物等免受開采的有害影響，通過實地觀測測得了本礦區(qū)的巖層移動參數(shù)，掌握了其移動規(guī)律?，F(xiàn)把確定礦區(qū)地表巖層移動參數(shù)的方法介紹如下：

1 觀測線位置的確定

觀測線設置在移動盆地的主斷面上，且不受鄰近采區(qū)開采的影響。主斷面的位置，用本礦區(qū)現(xiàn)有的角度參數(shù)和已知的地質采礦條件以做圖的方法來確定。主斷面與地表的交線就是觀測線的位置。觀測線位置的確定，是在觀測站設計圖上進行的。

1.1 確定傾向觀測線的位置

傾向觀測線的位置的確定。傾向觀測線的位置，在觀測站的平面圖和走向主斷面圖上來確定。在觀測站的平面圖上，做采區(qū)走向的中分線，此中分線即是傾向觀測線的位置。在平面圖上，按比例尺量取由中分線到采區(qū)的停采線和開切眼的水平距離D1和D2。當最后確定的中分線的位置滿足條件時，此中分線即是傾向觀測線的位置。

1.2 確定走向觀測線的位置

走向觀測線的位置，可以根據平面圖和傾向主斷面圖來確定。在傾向主斷面圖上，由采區(qū)中點作一水平線，并按最大下沉角θ作一斜線，交地表于0點，此0點即是走向觀測線與傾向主斷面的交點。將此0點投影到平面圖的傾向觀測線上，并過此投影點作采區(qū)走向點平行線，此平行線即為走向觀測線的位置。

2 觀測線長度的確定

在觀測線的位置確定之后，即可確定它們的長度。觀測線的長度應保證觀測線的兩端稍微超過地表移動盆地邊緣一段距離，以便能較可靠地確定移動盆地邊界及有關參數(shù)。觀測線的長度可以在觀測站設計圖上圖解求得，也可用計算方法確定。

2.1 傾向觀測線長度的確定

在傾向主斷面圖上，由采區(qū)上、下邊界點，分別按γ和β角向上作斜線，與基巖和松散層的界面相交，再由交點在松散層中按松散層移動角φ向上作斜線，分別交地表于b和a二點，線段ab即為傾向觀測線的長度。其長度也可按下式計算：

式中β，γ—分別為下山移動角和上山移動角;

H1,H2—分別為采區(qū)下邊界和上邊界的采深；

L—采區(qū)的傾斜長度。

2.2 走向觀測線長度的確定

在走向主斷面圖上，由停采線、開切眼，分別按δ角向上作斜線，與基巖和松散層的界面相交，再由交點在松散層中按松散層移動角φ向上作斜線，分別交地表于c和d二點，線段cd即為傾向觀測線的長度。其長度也可按下式計算：

式中 β，γ—分別為下山移動角和上山移動角;

H1,H2—分別為采區(qū)下邊界和上邊界的采深；

L1—采區(qū)的走向長度。

3 觀測點點位的確定

觀測點均勻設置在觀測線的全長上。觀測線兩端向外還要設置控制點。觀測線每一端一般應設置兩個控制點。如果觀測線是半條的或由于地形限制不能在觀測線兩端同時設置控制點時，應在可設置控制點的一端向外設置三個控制點。

觀測點之間的距離可以根據采區(qū)的平均開采深度來確定?？刂泣c與控制點之間，控制點與相鄰觀測點之間的距離可50～100m范圍內選定。

4 地表移動觀測站的標設

在工作面開始回采以前，或工作面雖然已經開始回采，但巖層的移動尚未波及到擬設站的地表時，將觀測站按照設計標設到實地上。在確定觀測站標設到具體時間時，應充分考慮到觀測站的標設，控制點和觀測點的固結，以及確定觀測點移動前的點位等工作所需要的時間。觀測點的標定工作與其他工程的標定工作方法相同。即先根據設計解算出標定的數(shù)據，再到現(xiàn)場實地標設。

5 地表移動觀測站的觀測方法

5.1 全面觀測

在采動前，觀測點埋設10－15天后，以一級導線測量精度對控制點，觀測點獨立觀測兩次，時間間隔不超過5－7天。兩次觀測的結果進行比較，如果同一個觀測點的高程差不大于10mm，同一個點間距之差不大于4mm，同一個觀測點的支距差不大于30mm時，取兩次觀測結果的平均值作為觀測點的原始數(shù)據。

5.2 高程測量

觀測站各觀測點的高程采用水準測量方法來確定。每條觀測線的水準測量，應先測定轉點（某一個觀測點）的高差，再按順序依次測定中間點的高差，而后再一次測定轉點的高差，并將其兩次測定的高差進行比較，其差，三等水準不應大于2mm，四等水準不應大于3mm。當?shù)乇砥茐妮^大，或兩點間傾角超過200,不便于進行水準測量時，可以采用三角高程方法測定各觀測點的高程。

5.3 點間距丈量

控制點到觀測點及觀測點到觀測點的點間距，采用經過比長的鋼尺往返丈量。丈量時，對鋼尺施以標準拉力，并測記溫度。每次丈量讀數(shù)三次，互差不超過2mm，符合要求后取平均值作為丈量結果。相鄰兩觀測點間的改正后的水平往返限差，點間距小于15m時為2mm，點間距大于15m時為3mm。

5.4 巡視測量

在工作面開始回采以后，在采區(qū)開切眼上方的走向觀測線上選擇幾個觀測點，每隔3-7天進行一次水準測量，當其中某一觀測點累計下沉量達到10mm時，即認為地表已開始移動，此時間作為地表移動開始的時間。

當?shù)叵鹿ぷ髅婕踊夭山Y束后，在采區(qū)停采線上方走向觀測線上選擇幾個觀測點，每隔1～3個月進行一次水準測量，直到觀測點在6個月內累計下沉值小于30mm時，即認為地表移動結束，以最后一次觀測的時間作為地表移動穩(wěn)定的時間。

6 地表移動觀測資料的分析

為了求得帶有普遍性的地表移動規(guī)律，就必須對大量的實地觀測資料進行綜合分析。綜合分析的步驟和方法如下。

6.1 收集和歸納資料

為了進行地表移動觀測資料的綜合分析，應根據綜合分析的目的和要求，將大量的實地觀測資料收集和歸納起來。在收集過程中，要注意資料的可靠性和準確性。地質采礦條件的數(shù)值，如煤層厚度、煤層傾角和采區(qū)尺寸等，應收集回采后的實測值。

6.2 綜合分析的一般方法

在地表與巖層移動過程中，影響的因素很多，在綜合分析時，不可能同時考慮全部因素，只能考慮其中最重要的，或在某一特定條件下，與移動過程有關的其他主要影響因素。

綜合分析中得出的移動參數(shù)及數(shù)學表達式與實測結果進行比較，一般都存在偏差。產生偏差的原因很多，例如，在綜合分析中，為研究方便，常采用簡化條件或設定條件的辦法，如把大致相同的巖性當作完全相同，煤層傾角和采厚一般都采用平均值，但實際上有差異，這樣就掩蓋了巖性、厚度和傾角實際存在的不同。其次，在綜合分析中，考慮的是主要因素，次要因素未加考慮，然而實際上次要因素的影響是存在的。另外，為了使求得的經驗公式便于應用，常常都是表述為簡化了的公式，因而經驗公式在不同程度上都有所失真。最后還有一個原因，就是觀測誤差帶來的影響，雖然這種影響有時是微不足道的，但只有觀測成果具有足夠的精度，才能保證綜合分析求得的移動參數(shù)及其函數(shù)式具有相應的可靠性。利用以上的方法，確定了嵐峰礦區(qū)地表巖移參數(shù)。對嵐峰礦區(qū)的綜合治理起到了很大作用；為礦區(qū)環(huán)境的保護和國土的整治提供了有效數(shù)據。

[1]煤炭科學研究總院唐山分院.地表(巖層)移動與變形規(guī)律[S].2005-01-01.