沉降观测在某金属矿山假底下采矿的应用

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。

1 现状

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。

2 沉降观测实施过程

2.1 观测仪器和工具

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。

2.2 沉降点附设

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 观测和成果整理

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

2.4 观测数据采集

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）。

2.5 沉降预测分析

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。

3 遇到的问题及解决方法

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。

4 结语

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.