王勇兵
(云南驰宏锌锗股份有限公司 会泽矿业分公司,云南 曲靖 654211)
随着有色金属矿山行业的不断发展,深井开采技术的不断进步,假底下采矿是现代矿山井下采矿工艺技术的一个重要组成部分,但是假底下采矿安全威胁较大。为确保假底下矿石安全回采,假底沉降观测可为采矿假底变形情况提供沉降数据。
该假底矿房3个分层同时回采,垂高9.6m,受黄铁矿及氧化矿混杂等因素的影响,给正常的假底下矿房顶板管理带来较大的困难,对人员和设备安全威胁较大。
DS3型自动安平水准仪一套、7.5米小钢尺两把、观测记录手簿。
沉降观测点附设在观测假底下,按四等水准要求进行测设,在回采中段的采准斜坡道口设一基准点P-2作为水准基点,把沉降观测控制点J-1、J-2附设在回采中段分段沿脉顶板,以水准基点高程为参数定期施测沉降观测控制点高程,保证沉降观测控制点的准确可靠。以附设沉降观测控制点为基准,在出矿道沿脉附设沉降观测点CJ-1、CJ-2、65-12,在矿房假底下设置沉降观测点CJ-3、CJ-4,对矿房假底板块进行沉降观测。以保证假底板块变化时可及时发现并处理(见图1)。
连接布设的各水准点构成水准网(见图2),并由已知点J-1、J-2作为控制点,用P-2点对J-1、J-2两点定期进行检核。
图1 沉降观测点矿体情况
2.3.1 观测
分别在1、2、3、4、5位置摆站(见图2),用两次仪高法对所附设的沉降观测点CJ-1、CJ-2、65-12、CJ-3、CJ-4进行监测,每周观测3次,并将每次观测结果填入沉降观测成果表(见表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)
由于所用标尺为小钢尺,K值为0,则
(10)–(9)=(16)
((14)+(15))/2=(17)
高程以米为单位,小钢尺读数则以毫米为单位,则
(18)+((17)/1000)=(19)
按照四等水准网要求对每次的观测成果进行整理,检查每次每站观测是否满足四等水准观测技术要求(见表2)。
表1 沉降观测成果表
表2 水准观测的主要技术要求
图2 各个水准点连接分布
表3 沉降观测高程对比表
经过观测和检查,观测数据正确后,对各周期沉降点成果进行整理,算出沉降点各周期观测的高程(见表3),进行对比(变化量“+表示下降,“-”表示上升)。
由表3数据显示∶
CJ-1的最大沉降量为-1.0mm至+0.5mm。
CJ-2的最大沉降量为-0.5mm至+0.5mm。
65-12的最大沉降量为-1.5mm至+1.0mm。
CJ-3的最大沉降量为-1.0mm至+2.5mm。
CJ-4的最大沉降量为-1.0mm至+3.5mm。
最后一次观测值与第一次观测值比较(见表4)。
表4 最后一次与第一次观测高程比较表
显然,CJ-1、CJ-2、65-12的沉降量较小,CJ-3、CJ-4的沉降量较大,分别为5mm和7mm,即沿脉并无下沉迹象,该矿房假底下沉,必须及时采取措施处理。
由于施工现场复杂,沉降观测点、工作水准基点容易变形、掉落,要求施工班组对测点进行保护。
在观测过程中,由于条件限制,水准点和沉降点布设在假底顶板下,用水准尺立尺不可行。因此用7.5小钢尺代替水准尺,将小钢尺倒立悬挂在水准点上自然下垂,升降水准仪进行观测实现水准尺的红黑面读数,使假底下整个沉降观测更为便捷和精确,为整个假底下安全采矿提供了更可靠的数据。
通过对该矿山假底下矿房进行沉降观测,提供矿房假底板块沉降变化数据,确保了假底下矿房内矿石安全回采。体现了沉降观测在假底下采矿过程中的必要性和重要性,论证了沉降观测在金属矿山假底下采矿应用有着重要的意义。
[1]中国有色金属工业总公司主编.工程测量规范.中国计划出版社.
[2]王运昌主编.地形测量学.冶金工业出版社.
[3]李玉宝主编.控制测量学.中国建筑工业出版社.
[4]陈龙飞、金其坤主编.工程测量学.同济大学出版社.
[5]中华人民共和国建设部主编.建筑变形测量规范.中国建筑工业出版社.