沉降觀測在某金屬礦山假底下采礦的應用

王勇兵

（云南馳宏鋅鍺股份有限公司 會澤礦業分公司，云南 曲靖 654211）

隨著有色金屬礦山行業的不斷發展，深井開采技術的不斷進步，假底下采礦是現代礦山井下采礦工藝技術的一個重要組成部分，但是假底下采礦安全威脅較大。為確保假底下礦石安全回采，假底沉降觀測可為采礦假底變形情況提供沉降數據。

1 現狀

該假底礦房3個分層同時回采，垂高9.6m，受黃鐵礦及氧化礦混雜等因素的影響，給正常的假底下礦房頂板管理帶來較大的困難，對人員和設備安全威脅較大。

2 沉降觀測實施過程

2.1 觀測儀器和工具

DS3型自動安平水準儀一套、7.5米小鋼尺兩把、觀測記錄手簿。

2.2 沉降點附設

沉降觀測點附設在觀測假底下，按四等水準要求進行測設，在回采中段的采準斜坡道口設一基準點P-2作為水準基點，把沉降觀測控制點J-1、J-2附設在回采中段分段沿脈頂板，以水準基點高程為參數定期施測沉降觀測控制點高程，保證沉降觀測控制點的準確可靠。以附設沉降觀測控制點為基準，在出礦道沿脈附設沉降觀測點CJ-1、CJ-2、65-12,在礦房假底下設置沉降觀測點CJ-3、CJ-4，對礦房假底板塊進行沉降觀測。以保證假底板塊變化時可及時發現并處理（見圖1）。

連接布設的各水準點構成水準網（見圖2），并由已知點J-1、J-2作為控制點，用P-2點對J-1、J-2兩點定期進行檢核。

圖1 沉降觀測點礦體情況

2.3 觀測和成果整理

2.3.1 觀測

分別在1、2、3、4、5位置擺站（見圖2），用兩次儀高法對所附設的沉降觀測點CJ-1、CJ-2、65-12、CJ-3、CJ-4進行監測，每周觀測3次，并將每次觀測結果填入沉降觀測成果表（見表1）。

2.3.2 成果整理

由表1可知∶

ABS(（1）–（2）)=（12）

ABS(（5）–（6）)=（13）

（（12）–（13））/10=（11）

（3）–（4）=（14）

（7）–（8）=（15）

（3）–（7）=（10）

（4）–（8）=（9）

由于所用標尺為小鋼尺，K值為0，則

（10）–（9）=（16）

（（14）+（15））/2=（17）

高程以米為單位，小鋼尺讀數則以毫米為單位，則

（18）+（（17）/1000）=（19）

按照四等水準網要求對每次的觀測成果進行整理，檢查每次每站觀測是否滿足四等水準觀測技術要求（見表2）。

表1 沉降觀測成果表

表2 水準觀測的主要技術要求

圖2 各個水準點連接分布

2.4 觀測數據采集

表3 沉降觀測高程對比表

經過觀測和檢查，觀測數據正確后，對各周期沉降點成果進行整理，算出沉降點各周期觀測的高程（見表3）,進行對比（變化量“+表示下降，“-”表示上升）。

2.5 沉降預測分析

由表3數據顯示∶

CJ-1的最大沉降量為-1.0mm至+0.5mm。

CJ-2的最大沉降量為-0.5mm至+0.5mm。

65-12的最大沉降量為-1.5mm至+1.0mm。

CJ-3的最大沉降量為-1.0mm至+2.5mm。

CJ-4的最大沉降量為-1.0mm至+3.5mm。

最后一次觀測值與第一次觀測值比較（見表4）。

表4 最后一次與第一次觀測高程比較表

顯然，CJ-1、CJ-2、65-12的沉降量較小，CJ-3、CJ-4的沉降量較大，分別為5mm和7mm,即沿脈并無下沉跡象，該礦房假底下沉，必須及時采取措施處理。

3 遇到的問題及解決方法

由于施工現場復雜，沉降觀測點、工作水準基點容易變形、掉落,要求施工班組對測點進行保護。

在觀測過程中，由于條件限制，水準點和沉降點布設在假底頂板下，用水準尺立尺不可行。因此用7.5小鋼尺代替水準尺，將小鋼尺倒立懸掛在水準點上自然下垂，升降水準儀進行觀測實現水準尺的紅黑面讀數，使假底下整個沉降觀測更為便捷和精確，為整個假底下安全采礦提供了更可靠的數據。

4 結語

通過對該礦山假底下礦房進行沉降觀測，提供礦房假底板塊沉降變化數據，確保了假底下礦房內礦石安全回采。體現了沉降觀測在假底下采礦過程中的必要性和重要性，論證了沉降觀測在金屬礦山假底下采礦應用有著重要的意義。

[1]中國有色金屬工業總公司主編.工程測量規范.中國計劃出版社.

[2]王運昌主編.地形測量學.冶金工業出版社.

[3]李玉寶主編.控制測量學.中國建筑工業出版社.

[4]陳龍飛、金其坤主編.工程測量學.同濟大學出版社.

[5]中華人民共和國建設部主編.建筑變形測量規范.中國建筑工業出版社.