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1、本科毕业论文本科毕业论文煤矿地表沉陷观测站设计及观测精度控制分析煤矿地表沉陷观测站设计及观测精度控制分析张集矿为例张集矿为例COAL MINING SUBSIDENCE OBSERVATION ACCURACY CONTROL DESIGN AND OBSERVATORY WAS ANALYZED - FOR PATIENTS WITH ZHANGJI煤矿地表沉陷观测站设计及观测精度控制分析煤矿地表沉陷观测站设计及观测精度控制分析张集矿为例张集矿为例摘要摘要本文主要研究在矿井上下对照图的基础上，对张集矿一个工作面的地表沉陷观测站的设计及精度分析，详细介绍了观测站设计时所需的资料、设计原则、布设
2、形式及设计内容。并叙述了观测工作及观测数据的处理，在采动过程中，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，以确定各测点的位移和点间的相对移动，从而掌握开采沉陷的规律，使井巷、建筑物、水体及铁路等免受或少收开采的有害影响，减少资源的损失。关键词：开采沉陷，观测站，数据处理关键词：开采沉陷，观测站，数据处理COAL MINING SUBSIDENCE OBSERVATION ACCURACY CONTROL DESIGN AND OBSERVATORY WAS ANALYZED - FOR PATIENTS WITH ZHANGJIABSTRACTThis article mainly
3、 studies in mine fluctuation contrast diagram on the basis of a work face ，predictted the design of surface subsidence observatory and analyzesthe precision in Zhangji, detailed introduces the design of the data needed observatory, design principles, layout forms and design content. And describes ob
4、servation data processing of work and observation, in mining process, according to need regular observation these point position in space and its relative position, to determine the change of displacement and point the point of the relative movement between the master mining subsidence, and rule of
5、alley, buildings, water bodies and railways from or less to charge the harmful effects of mining, reduce resources loss.KEYWORDS：mining subsidence,observatory, data processing目录摘要 .2ABSTRACT .3前言 .31 绪论 .61.1 开采沉陷的发展历史.61.2 开采沉陷观测站类型.71.3 观测站设置地点的选择.82 地表岩层观测站的建立 .92.1 观测站设计的原则及内容.92.2 观测站设计方法.112.3
6、 观测站的设置.142.4 观测站的观测工作.162.5 日常观测工作.183 地表岩层移动观测站实测资料的分析和处理 .203.1 求取精度分析.203.2 提高精度方法分析.224 以张集矿为例布设地表观测站 .234.1 建立地表观测站的意义和任务.234.2 建立地表观测站依据的规程.244.3 建立观测站所需数据.244.4 观测线长度、位置及控制点数目的确定.244.5 控制点与测点埋设方法.284.6 所需仪器及观测方法.284.7 地表移动观测站的数据处理方案设计.304.8 经费估算.31结论 .33参考文献： .34谢辞 .35前言煤炭是一种宝贵的不可再生资源，在目前的条件
7、下仍为我国的主要能源。中国煤炭资源丰富，截至 2002 年年底，全国共有煤炭资源的矿区 6019 个，查明煤炭资源储量为 10201 亿吨，其中煤炭基础储量 3341 亿吨(煤炭储量为 1886 亿吨)，煤炭资源量为 6872 亿吨。按照中国探明可直接利用的煤炭储量 1886 亿吨计算，我国人均探明煤炭储量 145 吨，按人均年消费煤炭 1.45 吨，即全国年产 19 亿吨煤炭匡算，可以保证开采上百年。 另外，包括 3341 亿吨基础储量和 6872 亿吨资源量共计 10201 亿吨的资源，可以留待后人勘探开发。另外，中国炼焦用煤储量为 649 亿吨，还有基础储量 1244 亿吨、资源量 14
8、77 亿吨；2003 年中国生产焦炭 1.78 亿吨，出口量占世界贸易量的 56.4%。按照近期中国焦炭的生产能力，已经探明的炼焦用煤储量，可以保证开采 200 年左右。我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区，集中在昆仑山秦岭大别山以北的北方地区，以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙(西)地区(简称“三西”地区)集中了中国煤炭资源的 60%，另外还有近 9%集中于川、云、贵、渝地区。 山西省是资源储量最多的省份，占全国总储量的 30%。与资源分布相对应的，是煤炭生产也集中于这些地区。在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的
9、差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。 按中国的煤种分类，其中炼焦煤类占 27.65%，非炼焦煤类占 72.35%。中国虽然煤炭资源丰富，但适于露天开采的煤炭储量少，仅占总储量的 7%左右，其中 70%是褐煤，主要分布在内蒙、新疆和云南。煤炭作为我国的主要资源，国家对煤矿十分重视，尤其是安全问题。对采区的观测站的定期观测，可以确定这些测点的空间位置及其相对位置的变化，掌握开采沉陷的规律，以此来减少开采带来的影响。可见，煤矿的开采沉陷观测是十分有意义而且必要的。1 绪论1.1 开采沉陷的发展历史有用矿物被采出以后，开采区域周围的岩体
10、的原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布，达到新的平衡。在此过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏(开裂、冒落等)，这种现象称为“开采沉陷”(Mining subsidence)从研究史上来说，开采沉陷曾经用过“矿山岩层和地表移动”这个名称，有些国家仍沿用这一名称。由于开采沉陷的力学机制(不仅仅是“移动”)正在越来越受到广大开采沉陷工作者的重视，研究领域也越来也宽(如开采沉陷的模拟、开采沉陷对环境的影响都被作为研究内容)，所以，应用许多国家通用的“开采沉陷”这一名称更为合适。1986 年，在江苏省苏州市召开的全国开采沉陷学术讨论会是哪个已久这一点取得了较为一致的意见。开采沉陷的
11、研究对国民经济的发展和人民生活的提高都有着重要的意义。为了进行现代化建设，需要开采大量的有用矿物，但是开采这些有用矿物产生的开采沉陷，又反过来影响和破坏岩体内和地面上的一些生产和生活设施，影响生产的发展和人民生活的提高。要解决好这个矛盾，只有依靠对开采沉陷的深入研究。仅仅从我国“三下”(建筑物下、水体下和铁路下)压煤的情况来看，就可以显示出开采沉陷的研究的重要性：据 1982 年底的不完全统计，我国生产矿井“三下”压煤量总计达到 133.48亿吨，其中建筑物下 78.18 亿吨、水体下(包括承压灰岩水上)36.39 亿吨、铁路下18.91 亿吨。如果通过开采沉陷的研究，能将我国“三下”压煤哪怕只“解放”出来一半，就可供 66 个年产 100 万吨的大型煤矿井生产 100 年。但是，到目前为止，我国从“三下”才出的煤炭尚不足 7 亿吨，只占整个“三下”压煤量的 5%左右。由此可见，开采沉陷的研究现状还远远不能满足生产和我国现代化建设的需要。开采沉陷对人类生产和生活的影响早已被人们所认识。早在 15 至 16 世纪，在比利时曾经发布过一项法令，对因进行开采而使列日城的水源(含水层)受到破坏的责任者处以死刑。但由于开采沉陷研究不
