45102沉降观测.docx

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45102沉降观测

神东煤炭公司榆家梁煤矿

45102回顺顶底板岩移观测总结报告

一、巷道顶底板岩移观测的目的：

随着榆家梁煤矿45101回采工作面的向前推进，发现45102回风顺槽的顶板有明显下沉现象，有可能对45102工作面的正常回采造成一定的影响。

为了确切掌握45102回风顺槽巷道顶板下沉量和巷道顶底板的相对移近量，在45102回顺中建立一岩移观测站，对巷道顶板下沉量进行实际观测，目的在于获取准确可靠的沉降数据，为今后设计巷道高度和巷道支护提供科学依据。

二、工程概况：

1、45101和45102工作面情况介绍：

45101、45102工作面上部大面积为沙土覆盖，大多为峁梁和平沙地；各别地方为自然冲沟，主要有范家沟和老虎沟；井田内5-2煤层构造简单，顶板以泥岩和沙岩为主，稳定性好，基岩厚度为60~~65M；底板岩性为泥岩，局部为粉沙岩，绝大部分为稳定型。

岩移观测站1号点距老虎沟最近，有300M左右，老虎沟内有裸露岩石，水量较小，为季节性流水。

开采煤层为5-2煤层，倾角1.5度，煤层厚度在3.2M~4.6M之间，平均厚度3.93M，工作面走向长度在3700~4200M之间，倾斜长度245.5M，两个工作面顺槽间距为20M，净煤柱14.5M；45101运顺设计宽度5.6M，实际宽度5.8M左右，巷道支护形式为锚杆支护，五花布置，锚杆规格为φ16X1800mm，锚杆间排距为1000X1000mm；45102回风顺槽设计宽度5.4M，实际宽度为5.6M左右，巷道支护形式为锚杆支护，矩形布置，锚杆规格为φ16X1600mm，锚杆间排距为1000X1000mm。

在巷道岩移观测站范围内，煤层平均厚度为4.1M，巷道掘进高度在3.1~3.5M之间，平均为3.3M。

（见断面图）

在工作面回采过程中，45102回风顺槽在煤柱侧巷帮进行了挂网支护，支护高度1米。

2、5102回风顺槽岩移观测站介绍：

（1）测站长度的确定：

根据矿方要求，观测站长度为500M。

（2）观测站控制点和工作测点的建立：

在45102回风顺槽内找一未受45101回采工作面采动影响的地方建立岩移观测站。

在45102回风顺槽测设了一条7秒导线，共建立了7个控制点，测量出其平面位置和绝对高程；5月29日，又对控制点进行了四等水准测量，精度均满足《煤矿测量规程》的要求。

为以后观测打好了基础。

5月26日，利用45102回顺中的7秒导线点K6、K7两点，沿顺槽方向布置了二条观测线，见下图：

50M45102回风顺槽

13579111315171921

2468101214161820

25M

工作测点每25M间距布置一个，各工作测点之间按三花布置，即每条观测线上工作测点间距为50M，500米的观测站共设置了21个工作测点。

（3）控制点、工作测点的设置与编号：

控制点和工作测点均使用水泥钉，用铁锤打入巷道顶板，沿57度方位，控制点编号为K1、K2……K7；工作测点依次编号为1、2、3……19、20、21号。

1号工作测点距45101回撤通道1416M。

（4）测量仪器的选择：

根据榆家梁矿对观测站的具体要求和我站现使用仪器情况，在对控制点和工作测点的平面位置进行测量时用GTS—711S全站仪，该仪器测角精度为2“，测距误差为（2mm+2ppm），测程为3.6KM。

考虑此次观测站的目的，工作测点的高程控制十分重要，故日常定期观测工作为水准高程测量，使用我站S3水准仪，附件为一对铝合金塔尺。

（5）测量方法的选择与精度要求：

A：

控制点测量：

严格按《煤矿测量规程》中的井下7秒导线的要求进行观测，即水平角观测采用一次对中，两个测回，往返测距的方法。

其精度情况如下：

导线全长7.568KM,平均边长0.337KM,全长相对闭合差为1/398318,方位角闭合差为11秒,测角中误差为2秒,坐标闭合差fx=-0.015m,fy=0.011m,fs=0.019m,远远高于井下7秒基本控制导线的要求。

B：

工作测点的测量：

5月26日，利用45102回顺中的7秒基本控制导线点K6、K7两点，分别对各个工作测点进行了测量，测出其平面位置，在日常观测过程中，工作测点的平面位置不再测量，只对其进行水准高程测量。

即按等外水准的要求进行观测，采用两次仪器高，较差在限差范围内取均值为此次观测的最终值。

三、岩移观测站的观测情况：

5月20日，我站编写了榆家梁煤矿井下巷道岩移沉降观测预算书，5月26日，在45102回风顺槽测设了一条7秒基本控制导线，并利用导线点K6、K7两点，分别对各个工作测点进行了观测，测出其平面位置；5月29日，按四等水准测量要求，对K3、K4、K5、K6四个基本控制点进行了水准测量。

精度均满足〈〈煤矿测量规程〉〉中的要求。

6月1日，我们对观测站的工作测点进行了首次水准测量，此时45101工作面已推进到距观测站21号工作测点80米处，观测站未受采动影响；6月7日，对工作测点进行了第二次水准测量，此时45101工作面已推进到距观测点21号工作测点11米处，观测站开始采采动影响，至7月6日，45101工作面全部回采过岩移观测站，其间每5~6天观测一次；从7月15日开始，每10天观测一次，至8月13日，观测工作结束。

其间共进行了14次观测，每次观测精度均满足〈〈煤矿测量规程〉〉中的相关要求。

四、观测成果资料分析：

1、从整个观测站的观测成果分析，工作测点沉降时间越长，顶板的下沉量越大，工作测点沉降时间越短，顶板的下沉量较小。

如21号工作测点从6月7日开始受采动影响，到观测站结束，时间为68天，顶板下沉量为65MM；1号工作测点从7月6日开始受采动影响，至观测站结束，时间为38天，顶板下沉量为29MM。

见附图：

顶板采动下沉量与采动影响时间关系图

顶板下沉量（MM）

采动影响时间（天）

从下沉规律可以看出，工作面推一个月后，巷道顶板开始稳定，顶板下沉开始变缓。

经实测，顶板最大下沉量为65MM。

2、从每个工作测点的沉降规律可以看出，工作测点从采动影响开始，至20~25天左右，顶板的下沉速度比较快，此后，顶板下降开始变缓变慢，直至稳定。

详见21号、20号、17号、14号、13号、10号、9号、5号、2号、1号顶底板变化曲线图

高程（M）21号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）20号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）17号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）14号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）13号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）10号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）9号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）6号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）2号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

高程（M）1号工作测点顶底板变化曲线图

观测时间（日期）

工作面与测点距离（m）

3、巷道底板的变化情况来看，各别区段受采动影响有底鼓现象，地板受到破坏。

4、顶、底板的相对移近量与巷道底板的岩性，顺槽煤柱的净宽有关，在有底鼓的地方，巷道顶、底板的移近量较大，大致为60~110MM之间，在底板相对稳定的地方，巷道移近量为30~90MM之间。

五、结论：

45102回风顺槽顶板沉降观测站历时三个月，经过14次全面观测，取得了大量外业观测成果，通过对观测成果的处理和分析，得出了巷道顶板下沉的一般规律，现总结如下：

a）工作测点从开始下沉到该点下沉值达到或接近最大下沉值的时间大致在20~30天左右。

b）回采工作面对45102回顺顶底板的超前影响距离大致为40M左右，当工作面回采过410M左右巷道顶底板开始稳定。

c）经实测，巷道顶板最大下沉量为65MM。

d）底板受采动影响不大，但各别区段有底鼓现象，对底板有破坏作用。

e）巷道顶、底板相对移近量主要与巷道的顶板下沉量有关，因各别区段有底鼓现象，造成巷道顶、底板移近量增大，平均为85MM左右，在底板相对稳定的地方，巷道移近量平均为40MM左右。

f）此次巷道岩移观测结果只适用于相同地质条件、相同的支护条件、相同的煤柱间距条件；特此说明。

附图：

1、5102回顺岩移观测站井田内位置图

2、5102回顺岩移观测站井上下对照图

3、5102回顺岩移观测站工程平面图

驻榆矿地测站

2001年9月