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宁东煤炭基地金凤煤矿GPS地面变形监测研究

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王国瑞, 徐友宁, 程霞, 张佳. 宁东煤炭基地金凤煤矿GPS地面变形监测研究[J]. 地质通报, 2018, 37(12): 2199-2207.
引用本文: 王国瑞, 徐友宁, 程霞, 张佳. 宁东煤炭基地金凤煤矿GPS地面变形监测研究[J]. 地质通报, 2018, 37(12): 2199-2207.
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WANG Guorui, XU Youning, CHENG Xia, ZHANG Jia. A study of GPS ground deformation monitoring of Jinfeng coal mine in Ningdong coal base[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(12): 2199-2207.
Citation: WANG Guorui, XU Youning, CHENG Xia, ZHANG Jia. A study of GPS ground deformation monitoring of Jinfeng coal mine in Ningdong coal base[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(12): 2199-2207.
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宁东煤炭基地金凤煤矿GPS地面变形监测研究

  • 1.

    宁夏回族自治区国土资源调查监测院, 宁夏 银川 750002

  • 2.

    中国矿业大学(北京), 北京 100083

  • 3.

    中国地质调查局西安地质调查中心, 陕西 西安 710054

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《秦岭及宁东矿产资源集中开采区地质环境调查》（编号：DD20160336）和《青海矿业开发地质环境效应调查》（编号：121201122024）
详细信息
    作者简介: 王国瑞(1989-), 男, 在读博士生, 助理工程师, 从事矿山地质环境、地质灾害防治等相关研究。E-mail:465846489@qq.com

  • 中图分类号: P618.11;P694

A study of GPS ground deformation monitoring of Jinfeng coal mine in Ningdong coal base

  • 1.

    Ningxia Survey and Monitor Institute of Land and Resources, Yinchuan 750002 Ningxia, China

  • 2.

    China University of Mining and Technology(Beijing), Beijing 100083, China

  • 3.

    Xi'an Center of Geological Survey, CGS, Xi'an 710054, Shaanxi, China

    摘要

  • 掌握采空区地面变形规律是科学预防和治理地面塌陷的前提与基础，是煤矿地质环境动态变化的重要监测内容。以宁东煤炭基地金凤煤矿为例，在收集、了解金凤煤矿0110202和011805工作面开采时间、开采深度、开采煤厚、工作面长度、工作面宽度、工作面走向等参数的基础上，建立工作面地表自动化GPS监测点，将工作面开采进程与地面变形时间、空间统一起来，研究工作面地面变形时间和变形量的规律。结果表明，金凤煤矿011202工作面地面变形一般在采后13个月左右进入变形活跃阶段，从开始变形到地面开始稳定的持续时间为16~19个月，最大累积变形量约为3300mm；011805工作面采空区地面变形一般在采后10~11个月进入变形活跃阶段，从开始变形到地面开始稳定的持续时间为13~16个月，最大累积变形量约为2600mm。研究结果为金凤煤矿后续工作面开采地表变形规律及类似开采条件下采空塌陷的预防与治理提供了定量化的依据。

    To master the law of ground deformation in the goaf is the prerequisite and foundation for scientific prevention and control of ground collapse, and also an important monitoring content for the dynamic change of the geological environment of the mine. With Jinfeng coal mine in Ningdong coal base as a study case and on the basis of collecting and understanding the mining time, mining depth, mining coal thickness, length of working face, width of working face and direction of working face, the authors set up the automatic GPS monitoring point on the surface of the working face of Jinfeng coal mine. The mining process is unified with the time and space of ground deformation. The authors tried to study the law of ground deformation time and deformation under mining and similar mining conditions. The result shows that the ground deformation of 011202 working face was usually subjected to severe deformation about 13 months after mining and reached the stability 15-17 months after the beginning of deformation, with the maximum cumulative variable being about 3300mm. The ground deformation in the goaf of 011805 working face usually occurred violently 10-11 months after mining and reached the stability 13-16 months after the beginning of deformation, with the maximum cumulative variable being about 2600mm. The research results provide quantitative basis for the prevention of surface subsidence and the prevention and treatment of gob collapse under similar mining conditions.

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  • 图 1  采掘工作面GPS监测点分布

    Figure 1. 

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    图 2  金凤煤矿011805工作面各监测点地面变形曲线

    Figure 2. 

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    图 3  金凤煤矿011805工作面地面变形分向数据曲线

    Figure 3. 

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    图 4  监测点JF-2-5、JF-2-6处地面变形时间响应序列图

    Figure 4. 

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    图 5  金凤煤矿011202工作面各监测点地面变形曲线

    Figure 5. 

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    图 6  金凤煤矿011202工作面地面变形分向数据曲线

    Figure 6. 

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    图 7  监测点JF-2-7—JF-2-10处地面变形时间响应序列图

    Figure 7. 

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    表 1  金凤煤矿地面变形GPS监测点数据

    Table 1.  Statistic table of ground deformation data for each GPS monitoring point

    工作面 监测点编号 累积变形量 东向变形量 北向变形量 垂向变形量
    011805 JF-2-1 134.4 36.2 -30.7 -125.7
    011805 JF-2-2 2593.5 163.7 -1294.4 -2249.1
    011805 JF-2-3 63.8 -40.4 40.7 -32.5
    011805 JF-2-4 35.8 -9.5 -31.6 -18.2
    011805 JF-2-5 2634.1 69.0 -498.9 -2585.5
    011805 JF-2-6 2651.5 123.4 852.4 -2570.5
    011202 JF-2-7 405.8 -166.7 -392.3 -201.8
    011202 JF-2-8 3334.1 -1329.0 421.9 -3098.3
    011202 JF-2-9 1474.2 -625.9 160.5 -1326.1
    011202 JF-2-10 859.9 -214.1 423.2 -733.4
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    表 2  金凤煤矿地面变形监测成果对比

    Table 2.  Comparison of monitoring results of ground deformation in Jinfeng coal mine

    工作面 经验公式变形时间/d 经验公式最大垂向沉降量/mm GPS监测时间/m GPS监测垂向变形量/mm
    011202 200~375 1816 16~19 3098.3
    011805 535~538 3080 13~16 2585.5
    下载: 导出CSV
    • 参考文献(12)
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出版历程
收稿日期:  2018-01-10
修回日期:  2018-06-20
刊出日期:  2018-12-25

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