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湖东大堤地面观测站设计

鲍青春等

摘要：文章基于湖东大堤地质现状，分析观测水站布设情况，重点探讨测点结构与埋设以及地表移动观测站的观测工作，为同类设计提供可供参考的信息。
关键词：湖东大堤 地面观测站 布置
1 观测方案
本次地表移动观测设立于湖东大堤，下方为21226及21228工作面。
工作点的外端至控制点的距离100m，并且保证控制点位于开采范围之外。
由于湖东大堤与下方埋藏煤层走向不一致，倾向方向上为积水区，不能埋点，因此，在提供走向移动角会有一定偏差，倾向移动角无法获得，但可为大堤各观测期内的下沉情况及损毁程度提供可靠资料。
2 观测水站布设情况简介
①设计西风井路上布设控制点4个，在湖东大堤南端布置2个控制点，控制点应由采空区向外200m。②控制点间的距离确定为50m以上，采动盆地边界处工作测点间距离布置为20m，其他工作测点间距离布置为40m。③工作测点的编号，排灌站南大堤，由北向南顺序编号，共28个测点；排灌站北大堤，由南向北顺序编号，共6个测点。
3 测点结构与埋设
埋设时所有测点埋深50cm，桩面在地面下10cm，埋设时夯实基础，测点周围随填土分层夯实。
4 地表移动观测站的观测工作
4.1 地表移动观测
地表移动观测主要是在采动阶段，对不同时期各测点的空间位置变化进行反复的测定。单独的水准测量、观测站的连接测量、全面测量、地表破坏的测定及编录等均为地表移动观测的工作内容。
4.2 首级控制测设情况总结
结合煤矿实际情况，采用西风井办公楼上办公楼西及办公楼西南两个控制点。
水准测量采用三角高程测量。
4.3 连接测量
未采动以及各测点未受采动影响之前，先熟悉各测点的坐标，以便掌握作业面与观测站之间的位置关系。本次连接测量，分别在初期、中期和末期进行导线联测。实测时采用宾得R-322N全站仪。
高程连接测量，分别在初期、中期、末期进行观测。
4.4 全面观测
为获知在地表移动开始之前、移动后和移动稳定后各测点的空间位置变化，须在连续施测后再进行全面观测。顾名思义，全面观测除了要对测点的高程、平面位置进行观测以外，还需要观测测点与测点的间距以及测点偏离观测线方向的距离，并通过素描完整记录地表原有的破坏情况。
高程测量：确认观测站控制点无碰动、高程值无变化，以观测站为基准全面施测。
平面位置的测量：水平角观测及距离测量采用宾得R-322N观测一个测回。
4.5 日常观测工作
日常观测所涉及的内容比较繁琐，需要在第一次与最后一次全面观测之间，参考地表下沉量、下沉速度增加水准观测的频次。一是可对地表的移动情况有一个客观的认知。当回采作业向前推进一定距离后，将测点布设于可能最早出现移动的区域，并在一定时限内两次施测，目的是掌握测点沉降情况，由此确定地表开始移动的时间。作业面回采过程中多次开展了水准观测工作，根据地表下沉速度设定的时间间隔，每隔0.5-3个月观测一次。
4.6 进度安排
地面设施的监测和地表移动变形的观测主要是在采动阶段，对不同时期内各测点空间位置进行反复测定，观测内容除了涉及单独的水准测量和观测站的连接测量以外，还进行了全面观测、地表破坏的测定及编录等工作。
为了确定观测站与开采工作面之间的相互位置关系，在观测点埋好10-15天，点位固定之后，观测区域地面受采动影响之前，测定观测站的控制点在矿区控制网中的平面位置和高程，即进行连接测量。联测独立进行两次。
为了准确地确定工作测点和监测点在地表移动稳定后（连续6个月观测地表各点的累计下沉值均小于30mm）地表各点的空间位置，在地表移动活跃期和地表移动稳定后进行全面测量。测量要求和方法与上述相同。
在采运过程中，即采前和采后全面观测之间，适当加密水准测量工作。其中，加密水准测量，在地表移动初始期和衰退期，每个月观测一次，在活跃期每月观测二次，采用水准支线测量。
参考文献：
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