矿山开采沉陷观测共38页

矿山开采沉陷学_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.采煤沉陷上覆岩层破坏形成的“三带”，由下至上依次为（）答案:垮落带、裂隙带、弯曲带2.下面关于日常观测的说法正确的有（）答案:及时记录地表裂缝情况_首次末全面观测之间的定期四等水准测量工作_日常观测周期视下沉速度而定3.以下选项为地表移动观测站布设需要遵循的设计原则的有（）答案:观测线上应根据采深和设站的目的布置一定密度的测点_观测线的长度应大于移动盆地的范围_观测线的控制点应在移动盆地范围之外埋设牢固，在冻土区控制点的底面应在冻土线 0.5m 以下_沿主断面布设4.观测线移动和变形曲线图可以清楚地看出沿观测线（主断面）的地表移动和变形的分布特征及其发展过程答案:正确5.以下关于采动程度描述错误的是（）答案:超充分采动条件下，对应采空区中心的正上方为地表移动盆地中心6.以下关于剖面线状地表移动观测站观测站描述正确的是（）答案:剖面线状地表移动观测站一般都是沿主断面布设。

_剖面线状地表移动观测站各相邻观测点一定是相互通视的。

_剖面线状地表移动观测站通常由两条互相垂直且相交的观测线所组成。

7.以下关于观测站设计的内容说法错误的是（）答案:设计图部分只需要包括观测线的平面位置图，沿观测线的断面图8.按照观测的时间可将观测站分为（）答案:普通观测站、短期观测站9.地表移动观测站的观测工作按时间顺序分别为（）答案:连接测量，全面测量，日常测量，全面测量10.以下关于观测点数量及密度说法错误的是（）答案:为了以大致相同的精度求得移动和变形值及其分布规律，实际布点时观测点必须是等间距布设11.以下关于确定剖面观测线布设的位置和长度说法错误的是（）答案:走向主断面都经过采空区中心点12.全面测量工作内容不包括（）答案:记录地下开采及地质情况13. 6 个月观测地表各测点的累计下沉值小于（），表明地表稳定。

答案:30mm14.观测线上的测点数目及其密度，主要取决于（）和设站的目的。

第六章矿山开采沉陷规律及观测站设计开采沉陷规律：地下开采引起的地表移动变形的大小、空间分布形态及其与地质采矿条件的关系岩层移动分区三个移动特征区：Ⅰ—充分采动区（减压区COD）；Ⅱ、Ⅱ’—最大弯曲区；Ⅲ、Ⅲ’—岩石压缩区（支承压力区）GKMC、HLND岩层移动和破坏的形式（1）弯曲（2）垮落（冒落）（3）滚动（垮落岩石的下滑）（4）片帮（挤出）（5）岩石沿层面的滑移（6）底板岩层的隆起岩层移动和破坏形成的“三带”根据岩层移动破坏的不同，把采动岩层分为三个部分，即岩层移动的“三带”：1）垮落带Ⅰ；2）裂缝带Ⅱ；3）弯曲带Ⅲ；在水体上采煤时，将采动岩体底板也分为三带：1）底板采动破坏带；2）底板阻水带；3）底板承压水导升带1、垮落带指工作面开采达到一定宽度时引起上覆岩层顶板垮落的岩层移动区域垮落带内岩层破坏特点是：（1）分区性：不规则垮落带和规则垮落带（2）碎胀性，碎胀系数值恒大于1，一般在1.5～1.80之间。

（3）可压缩性（4）垮落带高度主要取决于采出厚度和上覆岩层的碎胀系数、岩性等，通常为采出厚度的3～5倍2、裂缝带在采空区上覆岩层中产生裂缝、离层及断裂，但仍保持层状结构的那部分岩层称为裂缝带特征：（1）岩体内裂隙多，但仍保持层状结构（2）导水裂隙带高度与岩性密切相关3、弯曲带指裂缝带以上至地表的区域特点：1）保持整体性和层状结构，隔水性能好2）移动过程连续而有规律，不存在或极少存在离层裂缝3）在竖直面内，各部分的移动值相差很小4）当开采深度大时，H弯＞＞H裂地表移动：指地下采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动发展到地表，使地表产生移动与变形，在矿山开采沉陷的研究中称这一过程和现象为地表移动分为两种形式：（1）连续的移动与变形；（2）非连续的破坏地表移动主要的三种形式：（1）地表移动盆地当地下开采达到一定范围后，开采影响波及到地表，受波及影响的地表从原有的标高向下沉降，从而在采空区上方形成一个比采空区范围大得多的沉陷区域，称为地表移动盆地（2）裂缝及台阶（3）塌陷坑下沉：地表移动向量的垂直分量称为下沉，用w表示水平移动：地表移动向量的水平分量称为水平移动，用u表示充分采动：使地表下沉值达到该地质采矿技术条件下应有的最大值的采空区面积为临界开采面积，此时的地表采动影响称为充分采动非充分采动:当采空区尺寸小于该地质采矿条件下的临界开采尺寸时，地表最大下沉值未达到该地质采矿条件下应有的最大值，称这种采动程度为非充分采动超充分采动：当地表达到充分采动后，开采工作面继续推进时，地表酱油多个点的下沉值达到该地质采矿条件下应有的最大下沉值，此时的采动称为超充分采动地表移动盆地的特征特征：移动范围大于采空区范围；形状与倾角有关移动盆地的分区1）中间区；2）内边缘区（压缩区）；3）外边缘区（拉伸）拐点：内外边缘区的分界点称为或下沉曲线的凹凸变化点地表移动盆地的主断面通过地表移动盆地最大下沉点所作的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表移动盆地主断面当地表非充分采动或者充分采动时，沿一个方向的主断面只有一个；当地表达到超充分采动时，垂直于充分采动方向的主断面有无数个地表移动盆地主断面具有以下特征：（1）在主断面上地表移动盆地的范围最大（2）在主断面上地表移动最充分，移动量最大（3）在主断面上，不存在垂直于主断面方向的水平移动描述地表移动盆地内移动和变形的主要指标：下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形地表移动盆地主要角量参数描述地表移动盆地形态和范围的角量参数主要是边界角、移动角、裂缝角、充分采动角和最大下沉角（1)边界角在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上盆地边界点（下沉为10mm）至采空区边界的连线与水平线在矿柱一侧的夹角称为边界角走向δ0、下山β0、上山γ0、急倾斜矿层底板λ0以下沉10mm作为移动盆地最外边界点，以这些点圈定的边界称为移动盆地最外边界（2)移动角在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在矿柱一侧的夹角称为移动角走向δ、下山β、上山γ、急倾斜矿层底板λ，表土移动角用φ表示，φ与α无关对建筑物有影响的变形主要有：倾斜、曲率、水平变形临界变形值：不需要维修能保证建筑物正常使用所允许的地表最大变形值称为临界变形值（3)裂缝角在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上，移动盆地最外侧的地表裂缝至采空区边界的连线与水平线在矿柱一侧的夹角称为裂缝角走向δ〃、下山β〃、上山γ〃、急倾斜矿层底板λ〃（4)充分采动角在充分采动条件下，在地表移动盆地主断面上，移动盆地平底的边缘在地表水平线上的投影点和同侧采空区边界的连线与煤层在采空区一侧的夹角称为充分采动角走向ψ3、下山ψ1、上山ψ2（5)最大下沉角在倾斜主断面上，由采空区的中点和地表移动盆地最大下沉点（非充分或充分采动）或地表移动盆地平底中心点（超充分采动）在地表水平上投影点的连线与水平线之间在煤层下山方向一侧的夹角，用θ表示（观测站：开采进行之前，在开采影响范围内的地表，按照一定要求设置的一系列互相联系的观测点观测站的任务(1)研究地质采矿条件与移动变形的关系，获得开采沉陷参数与地质采矿条件的关系(2)获得地表与岩层内部的移动变形规律(3)获得移动变形与建筑物破坏关系，确定临界变形值(4)获得岩体内部破坏规律观测站设计的原则①观测线应布设在地表移动盆地的主断面上②设站地区在观测期间不受邻近开采的影响③观测线的长度要大于地表移动盆地的范围④观测线上的测点应有一定的密度⑤观测站的控制点要设在移动盆地范围以外，埋设要牢固。

梅河煤矿六井地表沉陷观测总结报告总结人：黎竹成梅河六井测绘组2014年1月梅河煤矿六井地表沉陷观测总结报告一、工程概况辽源矿业集团梅河煤矿六井对应地表为梅河口市中和乡兰堡村，采动影响范围为兰堡村兰堡公路及其两侧农田（水田及旱田）。

影响范围占地面积为579764m2, 观测测时间自2012年12月6日至2013年12月29日,共计388天。

二、沉降监测技术依据1 《煤矿测量规程》2 《工程测量规范》（GB50026-2007）3 本工程《技术设计书》三、沉降观测方法与技术一 基准点与监测点的建立1 基准点的建立依照有关规范及施测范围周边的实际情况,在远离沉陷范围的井口门附近布设了2个控制点L1和L2。

控制点布设于沉降区外约500m的井口门附近。

2 沉降观测点的建立根据观测目的,沉降观测点的布设位置原则为:布设于明显而又有代表性的部位。

按照以上要求,本次沉降观测点布设9个点。

二 采用的仪器设备本工程采用中纬ZTS602型全站仪及其配套的三脚架棱镜。

三 观测方法与实际精度技术要求及精度分析 按照《工程测量规范》（GB50026-2007）中四等变形观测的技术要求施测，观测时读数取至0.1m。

基准点往返观测校差、附合或环线闭合差≤±0.3nm，观测点测站高差中误差≤0.1m，每站高差中误差≤0.15m，检测已测高差较差≤0.4nm，前后视距累计差≤0.3m。

四 观测周期2012年12月6日进行第一次观测。

以后对该施测范围每半月观测一次，共观测24次。

(不包括停工期间和发生特殊情况增加的观测)。

四、内业计算与成果分析(一)内业计算本次沉降观测使用中纬ZTS602型全站仪,外业自动记录,内业仪器自动平差后传入计算机得出数据。

(二)成果分析对基准点及沉降观测点精度成果表数据分析，观测成果符合有关技术规定要求，观测成果真实可靠。

五、结论(1)自2012年12月6日至2013年12月29日的观测成果分析,该施测范围从3#到11#在观测期间沉降量最大点是8号点,沉降量为-427mm,最小点是4号点,沉降量为-360mm,差异沉降量为-67mm。

矿山开采地面沉降观测技术的应用策略摘要：矿山开采对地面的影响是一个长期而复杂的过程，地面沉降是其中一个重要的影响因素。

为了监测和预测矿山开采地面沉降，需要采用适合的监测技术。

本文介绍了目前常用的矿山开采地面沉降观测技术，包括全站仪、GNSS、测斜仪、水准仪等，分析了各种技术的优缺点，提出了技术选择和监测点选取的原则。

同时，本文还提出了数据处理和分析的原则，以提高监测精度和效率，为矿山开采提供科学依据。

本文的研究成果对于矿山开采地面沉降监测和预测具有重要的意义，对于相关从业人员具有一定的参考价值。

关键词：矿山开采；地面沉降；观测技术；应用策略矿山开采是一项非常复杂的活动，其对周围环境产生的影响不仅包括空气、水质和土壤等方面，也包括地面沉降等地质灾害问题。

在矿山开采过程中，地面沉降会导致建筑物、道路、桥梁等结构物的沉降，增加了这些结构物的维护成本和安全风险，同时也会对地下水系统、地质构造等方面产生影响。

因此，矿山管理人员需要重视地面沉降问题，并采取相应的措施进行监测和预测，以保障矿山开采的安全和可持续发展。

目前，常用的矿山开采地面沉降观测技术包括全站仪观测法、GNSS观测法、水准仪观测法、测斜仪观测法等。

这些技术各有优缺点，应根据实际情况选择合适的技术进行监测。

本文将对这些技术进行分析比较，并提出应用策略，以期为矿山管理人员提供参考。

1常用矿山开采地面沉降观测技术1.1 全站仪观测法：全站仪是一种高精度的测量仪器，通过测量目标点与全站仪位置之间的水平角、垂直角和斜距距离，再结合三角测量原理计算目标点的坐标值。

全站仪观测法适用于矿山地面沉降监测的场合，具有测量精度高、操作简便、测量范围广等优点。

但是，全站仪观测法需要在地面上设置多个测量点，且需要较长的观测时间，因此其适用于小范围的地面沉降监测。

1.2 GNSS观测法：GNSS是全球卫星导航系统的统称，包括GPS、GLONASS、Galileo等系统。

***煤业有限公司煤矿关于矿区沉陷参数和位移、沉陷观测方案编制：审核：矿长：编制单位：××煤矿地测科20XX年1月会审意见1、会审日期：2、会审意见会审单位及人员签字：矿区沉陷参数和位移、沉陷观测方案说明：为了获得工作面最煤矿可靠的地表移动参数，掌握该工作面地质采矿条件下的地表移动规律，我矿建立了工作面地表移动观测站，进行工作面地表移动的观测和研究工作。

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+1653m井口沿冲沟上方及65#、61#、60#、59#煤层在此段地表采空区。

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、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。