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1、地表移动观测站设计毕业论文目录摘要I摘要（英文）II1 绪论1 1.1 课题的提出背景1 1.2 课题研究的目的和意义1 1.3 开采沉陷研究现状1 1.3.1 国内开采沉陷研究现状1 1.3.2 国外开采沉陷研究现状22 地表移动观测站设计2 2.1 测区概况2 2.1.1 交通与自然地理条件2 2.1.2 朱集东煤矿地质采矿条件简介3 2.1.3 1222(1)首采面采后地质采矿条件简介3 2.2 设计原则及依据 5 2.2.1 设计原则5 2.2.2 设计技术资料6 2.2.3 技术路线6 2.3 地表移动观测线设计 6 2.3.1 观测站设计采用的开采沉陷参数6 2.3.2 走向观测线
2、的设计 7 2.3.3 倾向观测线的设计 7 2.4 测点设计及埋设 10 2.4.1 测点位置测设10 2.4.2 测点结构及埋设103 观测方案设计 12 3.1 连接测量12 3.1.1 平面连接测量12 3.1.2 高程连接测量15 3.2 全面测量17 3.3 日常测量21 3.3.1 巡视测量21 3.3.2 加密水准测量21ii4 地表移动观测站的数据处理方案设计22 4.1 外业观测数据的处理22 4.1.1 GPS网数据处理22 4.1.2高程测量数据处理26 4.2 地表移动变形参数的确定28参 考 文 献35谢辞362安徽理工大学毕业设计1 绪论 1.1 课题的提出背景
3、淮南矿业（集团）有限责任公司提出办大型煤矿，资本煤矿的战略决策，全公司坚持“高投入、高素质、严管理”的工作原则，朱集东矿计划进行1222（1）工作面开采1。为满足矿井安全生产的需要；我们要保护预留煤柱；大力恢复矿区生态自然环境，需要提供整个矿区地形变化数据，由此建立地表移动观测站，了解由于矿区开采引起的地表移动，可以为研究开采沉陷地表移动变形规律提供技术资料。2通过对这些数据进行处理和分析，了解这片区土地变形的规律，为开采工作提供安全的保障，也可以为以后的检测工作提供有力的支持3。 1.2 课题研究的目的和意义 在矿山的开采过程中，岩层与地表移动会持续进，这是采矿活动等人为因素综合影响的结果。
4、现在，我们已经有了很多方法，其中比较通行的是实地观测法，我们进行大量的观测，获得很多资料，之后对这些资料进行处理，发现对实际现象所对应的影响因子，再将我们所发现的他们之间的关联用在实际的生产生活中，让这些规律变得更加清晰与明确【4】。为了进行实地观测，我们必须在采矿会动发生以前，在我们选定的位置设立开采沉陷观测站。在采矿的时候，根据我们的需要，我们要根据设计要求去观测点的移动和相对位移，从而了解和分析沉陷的规律6。这篇文章讲解了地表移动观测站的的设立过程，结合朱集东矿1222（1）综采面在实际生产中遇到的问题,按设计建立地表移动建立观测站。使用GNSS技术在矿区进行连接测量,并且介绍了D级精度
5、下变形监测网的检测。在实际生产之前，我们要进行首次观测，来进行基础数据的采集,采用的是GPS-RTK定位技术,在数据采集的过程中,采用了各种现代测绘工程检测手段；在数据的处理和分析上,采用经典的测量平差方法和抗差估计理论,保证我们使用先进的方法和手段进行数据处理7；通过我们对矿区的多次观测获得的有效数据,我们对这些数据进行研究和分析，了解了该矿区地表移动的规律,为今后的变形检测研究提供宝贵的经验和案例。 1.3 开采沉陷研究现状 1.3.1 国内开采沉陷研究现状 在我国，开采沉陷有着悠久的历史，我们先建立有效的控制点，并且设计合理的监测路线 ，通过煤层开采的走向线和倾向线来进行观测站的设计，首
6、先在煤层开采以前进行首次观测，获取基础数据，然后进行日常观测来捕捉动态变化。最后通过这些有效的数据，进行后期处理和平差，从而掌握了这块矿区的地形变化规律7。 132 国外开采沉陷研究现状 通过几十年的科技进步，遥感，摄影测量得到了充分的发展，变形监测技术也一次又一次发生了变革，通过影像资料和卫星遥感图片以及雷达干涉图像，结合地面控制点，可以的得到高精度的监测数据。通过现代的数据处理方法以及软件，可以快速高效率的获得地表变形规律，更好的服务于社会生产生活8。 2 地表移动观测站设计 21 测区概况 211 交通与自然地理条件 朱家东矿区位于淮南市淮南市，蚌埠市怀远县。 大部分地区是华平市潘家区，
7、东部是蚌埠市怀远县。 矿山中心距淮南市约38公里9。地面交通更方便。 盘北矿区南部，淮福铁路西至阜阳线与京九线连线; 泛集是汽车交通枢纽，经蚌埠，富阳，徐州，合肥等地。 屯溪河以北可通航，连接淮河航运。 流量的位置如图2-1所示图2-1 交通位置图 该地区为过渡气候，半湿润气候季风暖温带，季节明显，夏季炎热，冬季寒冷。据观察记录：年平均气温15.1，极端最高气温41.4（1959年8月24日），极端最低气温-21.7（1969年1月31日）。平均降雨量893.74mm，最大1723.5mm（1954），最小471.9mm（1966），最大降雨量320.44mm，最大降雨量75.3mm，降雨量更
8、集中在6,7,8三个月，约占年度的40。连续最长的降雨天数为12天，连续最长雨天为68天，平均蒸发量为1610.14mm（水），最大的是2008.1mm（1958），最小为1261.2mm（1980）。蒸发量大于降雨量，湿度系数约为0.5。相对湿度78，最小10.14，平均74。 11月初一般的早雪，次年3月中旬的最后一场雪，72至127天，最长138天，最短26天，最长连续下雪6天，最大降雪16厘米。冷冻解冻，一般冷冻日溶液，冻结深度412cm，最大冻结深度30cm。风力一般在2.83.5m / s的范围内，平均为3.3m / s，最大风速为22m / s（1978）。春天为东风。 8月8日
9、，南方）10 2.1.2 朱集东煤矿地质采矿条件简介朱家东煤矿约12.5Km，南北宽3.5Km，占地面积约45km2，采用立式，多层次，分组车道，区域通风，集中煤炭开发方式，矿山生产能力为4.0Mt / a。朱家东煤矿于2007年7月1日开工建设，2011年6月27日开始恢复东部北板矿区11-2煤1111（1）第一采矿面，2012年7月12日采矿结束。为满足煤矿安全工作的需要，为恢复和重建矿区生态环境，2011年6月2013年，朱继东煤矿与安徽工业大学联合推出“诸暨矿山建设工程）建立了1111（1）的地面运动观测站，通过数据采集，处理和分析获得了地质采矿条件下的地面运动和变形数据，表面运动和变
10、形运动变形参数，为了引导矿区的安全起到了积极的作用。根据朱家东煤矿的发展规划，11-2煤1222（1）面已于2013年8月13日开工，矿山于2014年5月21日竣工。 1222（1）面，2016年5月2日采矿结束; 2016年3月10日开始采矿1222（1）面，预计2017年1月底采矿。预计2017年3月开始回采矿区1222（1）面，2017年12月底采矿。根据纵横控制图，1222（1）村东北寺庙东北侧的采矿和停靠线东侧的设计有一定的影响，特别是在前村可能影响1222（1）工作面的位置。为了准确把握1222（1）面采矿对前村的影响，确定1222（1）工作面停止采矿线，释放煤炭，节省煤炭资源是合
11、理的，为生产决定。同时，（1）在反复采矿条件下，采用反复采矿条件下的表面运动变形规律，解决了重复采矿条件下的动态变形参数，以及相似条件下采矿和其他采矿条件的经验提供矿区或采矿集团公司。决定由安徽科技大学承担，南京曼普信息技术有限公司共同开展了“诸暨东煤矿1222（1）表面运动变形监测”项目工作，为矿山安全生产决策依据12。 213 1222(1)首采面采后地质采矿条件简介1）工作面概况 1222（1）工作面位于西一采区，工作面倾向宽230m（含运输顺槽和轨道顺槽），预计回采走向长约775m。其地面标高为22.524.5m，工作面标高为-912.5-931.1m，平均采深945m。根据上顺槽和下
12、顺槽的揭煤厚度资料，1222（1）工作面煤层厚度在1.21.53m间，平均厚度为1.3m，为中厚煤层。工作面走向为东西方向，煤层倾角16间，平均约为3.0，为近水平煤层。该面回采范围较厚，平均约为321m。1222（1）工作面地面地形较为简单，为平原地带，总体为北高南低，西高东低。地表多为农田，增加了观测点的布设工作难度。工作面南侧为塌陷区，在工作面地表中部约500米范围存在积水，难以埋设监测点。工作面切眼东北侧为庙东北村、设计停采线东北侧为前圩村，开采对其有一定的影响13。受开采影响的主要地表建构筑物有庙东北村、前圩村、东三支渠、东四支渠及相关道路。1222（1）工作面采煤方法为综合机械化、
13、走向长壁后退式采煤法，一次采全高，回采平均高度1.3m。顶板管理方法为全部垮落法。2）煤层情况11-2煤层：黑色，以块状及碎块状为主，弱金属光泽，属半暗半亮型煤，无夹矸，煤厚1.21.53m，均厚1.3m，煤层结构简单。11-2煤层距下伏11-1煤层法距平均为4.50m。11-1煤厚0.750.80m，平均0.78 m14。3）顶底板情况1222（1）工作面顶底板情况见表2-2。表2-2 顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶粉砂岩02.00浅灰色，块状，致密，坚硬。1.00直接顶泥岩1.607.68灰色，泥质，互层状。4.64直接底泥岩07.57灰深灰色，块状为主，泥质结构。6.
14、22 4）地质构造情况工作面总体构造形态为宽缓背斜，背斜轴走向近东西；地层产状：倾向为80100，倾角05。根据邻近巷道揭露及三维地震勘探解释预计工作面掘进有22条断层影响,分别是:F24、F24-13、DF53-1-3、DF53-1、DF53-1-4、DF50-4-1、DF50-4、DF50-5-1、DF50-5-2、DF50-5-3、F22(逆)、F24-6、DF52-1、DF53-1-1、DF54-1、DF50-4-2、DF50、DF50-6、DF50-9(逆)、DF50-8、DF50-8-1、F22-3。相关断层参数见表2-3。表2-3 断层参数构造名称走向倾向倾（伏）角（）性质落差（m）对掘进的影响程度F241602505865正2
