矿山开采沉陷工程

矿山开采沉陷工程
结课论文
学院：矿业工程学院
班级：测绘11-1班
姓名：柴C
学号：20110207**
指导教师：张在岩赵喜江
日期：2014年12月12
日
测绘之矿山开采沉陷的测量
柴C
（黑龙江科技大学黑龙江150027）
摘要为了进行实地观测，必须在开采以前选定地点设置开采沉陷观测站。

根据需要定期观测这些测点的空间位置及其相对位置的变化，确定各观测点的位移和点之间的相对位移，从而掌握开采沉陷的规律。

观测站联测成果的内业整理方法和常规方法一样，最后算出观测站控制点的平面坐标和高程。

地表移动观测站的观测成果整理工作，必须在外业成果准确无误的基础上进行，观测成果的整理可以手工完成也可以借助相关的软件进行。

关键词测绘方法实地观测地面观测数据处理
引言随着电子技术和激光技术的发展,光电结合型的测绘仪器(如测距仪、全站仪、陀螺仪)对传统的测绘方法产生了深刻的影响。

以卫星遥感、全球定位系统为代表的空间对地观测技术在测绘科学中的应用日趋成熟,以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及其应用提供了有力的技术支持,自动化、智能化的测绘系统已处于研究之中。

为了保护井巷、建筑物、水体以及铁路等，使它们免受或少受开采的有害影响，减小地下资源的浪费，必须对地下开采引起的岩层与地表移动规律进行研究。

岩层与地表移动是许多地质采矿因素综合影响的结果。

认识岩层与地表移动这一复杂的过程，切实可行的方法是实地观测。

通过观测获得大量的第一个资料，然后对这些资料进行综合整理和分析，从而得出各种因素对移动过程的影响规律，再将这种规律运用到解决开采沉陷问题上去，使之进一步完善与深化。

正文
一、地面观测
为了进行实地观测，必须在开采以前选定地点设置开采沉陷观测站。

根据需要定期观测这些测点的空间位置及其相对位置的变化，确定各观测点的位移和点之间的相对位移，从而掌握开采沉陷的规律。

1、地面观测站的设计原则及内容
观测站应设在地表移动盆地的主断面上；设站地区，在观测期间不受临近开采的影响；观测线的长度至少大于地表移动盆地的一半；观测线上的点应有一定的密度，视开采深度和设站目的而定；如果是为了特殊目的而专门建立的观测站可以不受上面条件的约束。

观测站一般由两条观测线组成，分别沿煤层走向和沿煤层倾斜方向布设，它们一般是互相垂直并且相交，具体情况根据实际目的与现场情况确定。

根据设站的目的，合理地选择观测站的布设形式是很重要的，目前我国矿区大多采用剖面线状观测站。

2、地表移动观测站的观测工作
地表移动观测就是在采动过程中定期、重复地测定各个观测点在不同时期的空间坐标。

主要工作分为：观测站的联系测量、全面观测、单独进行的水准测量以及地表破坏的测定和编录。

（1）、联系测量包括平面联系测量和高程联系测量，就是将观测站的某个控制点与矿区控制网之间进行连测，确定这个控制点的坐标，然后再根据它来确定其余控制点和工作测点的坐标。

目的就是把观测站和矿区控制网联系起来，以确定井上下的对应关系。

（2）、全面观测就是在联系测量之后、地表移动前进行的观测。

全面观测应独立进行两次，两次的间隔时间不超过５天。

全面观测包括测定各测点的平面位置和高程，各测点之间的间距、支距，记录地表原有破坏情况。

（3）、在首次和末次全面观测之间适当增加的水准测量工作就是所谓的日常观测工作。

为了判别地表是否开始移动，可以在回采工作面推进一定距离后，在预计可能首先发生移动的地区选择几个工作测点，隔几天进行一次水准测量，如果发现观测点有下沉趋势，即说明地表移动已经开始。

在移动过程中要重复进行水准测量，重复观测时间间隔根据地表的下沉速度来定。

可以采用单程的附合导线或水准支线往返测量。

3、岩层移动的观测
要掌握地下开采引起的岩层移动规律，同掌握地面移动规律一样，实地观测是基本的方法。

一般都是通过在岩层内部设定一系列相互联系的观测点，进行观测，从而得出岩层移动规律。

（1）、巷道中观测岩层移动
根据观测的目的和条件，在采空区上方不同高度的巷道内设置观测点，观测巷道的方向应与煤层走向垂直或平行，最好位于移动盆地主断面上。

设站时，不同水平的观测线与地表移动观测线应位于同一竖直面内，这样有利于观测资料的对比。

（2）、钻孔观测
钻孔观测就是在采动影响范围内，从地面或井下巷道中，向岩层内部打钻孔，并在钻孔内不同水平面上设置观测点进行观测。

钻孔中设置观测点的数目和未知根据观测目的来定。

一般观测点应设在各岩层的接触面附近，在厚岩层内按移动间距设点，通过观测求出各观测点沿轴向或垂直轴向的移动量和移动速度等数据。

二、数据的处理
观测站联测成果的内业整理方法和常规方法一样，最后算出观测站控制点的平面坐标和高程。

地表移动观测站的观测成果整理工作，必须在外业成果准确无误的基础上进行，观测成果的整理可以手工完成也可以借助相关的软件进行。

为了确保观测成果的准确性，在进行内业整理计算之前应对野外作业成果再次检查，然后进行各项改正数的计算和平差计算。

内业成果的整理计算主要是计算各点的高程、相邻两点的水平距离和各测点偏离观测线方向的支距，然后计算各点的移动和变形值以及下沉速度等。

在进行移动和变形计算之前，应对观测数据集加入各种改正。

传统的矿山测量学，是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法，采集、处理、表达和利用空间信息，实现对矿产资源的勘查、规划设计、建设开发和生产经营，解决矿产资源合理开发与矿区资源环境保护等问题。

矿山测量是生产的基础工作，传统的矿山测量是以经纬仪、水准仪为技术手段进行的，目的是测定点的空间位置，任务是标定与测图。

近几年来像精密水准仪、电子经纬仪、全站仪以及GPS接收机等，
根据不同的环境要求和数据类型，都可分别应用于矿区露天采矿和井下数据的采集；这些仪器不仅应用于地面测量和数据采集工作，而且降低了劳动强度，为开发和保护矿产资源做出了重要的贡献。

同时随着电子技术等的发展，测绘仪器制造也得到了很大的发展，代表之一就是全站仪，全站仪具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字形式提供测量成果，其操作简单，性能稳定，数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点，使其在矿山测量中得到了广泛的应用。

地面控制测量、地形测量、工程测量均可用全站仪进行，而且联系测量、井下大量的工作也可以利用全站仪进行。

总之，有了更加先进的仪器，矿山开采沉陷的测量也更加方便与精确。