畢業(yè)設(shè)計(jì)--露天礦邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p><b>　　英文摘要II</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　1 烏蘭圖嘎露天礦概述2</

2、p><p>　　1.1 位置與交通2</p><p>　　1.2 露天礦開采境界特征2</p><p><b>　　1.3 氣象2</b></p><p><b>　　1.4 地震3</b></p><p>　　1.5 建設(shè)與生產(chǎn)情況3</p><p

3、>　　2 露天礦邊坡概況4</p><p>　　2.1 采掘場(chǎng)邊坡4</p><p>　　2.2 排土場(chǎng)邊坡7</p><p>　　3 作業(yè)依據(jù)和精度設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 作業(yè)依據(jù)10</p><p>　　3.2 精度設(shè)計(jì)10</p><p>　　4 變形監(jiān)測(cè)控

4、制網(wǎng)的建立與布設(shè)12</p><p>　　4.1 平面控制的建立12</p><p>　　4.2 高程控制網(wǎng)的建立16</p><p>　　5 邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.1 邊坡監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)線的布設(shè)19</p><p>　　5.2 監(jiān)測(cè)周期的確定20</p><p>

5、　　5.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容20</p><p>　　5.4 邊坡監(jiān)測(cè)21</p><p>　　6 邊坡監(jiān)測(cè)資料的整理分析和保存25</p><p>　　6.1 邊坡監(jiān)測(cè)資料的整理25</p><p>　　6.2 邊坡監(jiān)測(cè)資料的分析25</p><p>　　6.3 邊坡監(jiān)測(cè)資料的管理25</p>&l

6、t;p><b>　　7 總 結(jié)27</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附 錄31</b></p><p>　　烏蘭圖嘎露天礦邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

7、</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　邊坡一般由巖石和粘土物質(zhì)組成，幅度隨著露天礦的逐漸開采而增高，坡度相對(duì)較陡，當(dāng)受到外界因素的影響如當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、邊坡的巖性、降水、地震、爆破、的侵蝕、設(shè)備動(dòng)態(tài)負(fù)載和其他因素會(huì)發(fā)生滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。會(huì)對(duì)人員，設(shè)備以及生產(chǎn)造成危害。因此，高效、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)露天礦的邊坡的變形十分重要，本文通過對(duì)烏蘭圖嘎

8、露天礦的邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，分析了露天礦滑坡的形成原因；設(shè)計(jì)出該露天礦的邊坡監(jiān)測(cè)方案以及變形監(jiān)測(cè)周期；闡述了觀測(cè)完成后變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理，并根據(jù)已知數(shù)據(jù)資料對(duì)邊坡的穩(wěn)定性提出了意見和建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞 邊坡；地質(zhì)災(zāi)害；邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì) </p><p>　　THE OPEN PIT MINE SLOPE MONITORING</p><p>　　DES

9、IGN OF WU LAN TU GA</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With open-pit mine slope is rocky material commonly, amplitude of increased gradually and mining, the relatively steep slope, wh

10、en affected by external factors such as local geological structure, lithologic slope, precipitation, earthquake, demolition, erosion, equipment of dynamic load and other factors, landslides, collapse and other geological

11、 disasters, the personnel, production equipment and production, therefore, efficient and accurate monitoring of open pit mine slope deformation is very </p><p>　　KEY WORDS Slope；geological disasters；slope m

12、onitoring design</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　露天礦的邊坡一般是臨時(shí)或半永久性的，煤礦的開采有一定年限，當(dāng)資源開采完后，就要回填。露天礦開采中普遍存在的問題是邊坡變形，當(dāng)變形到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生滑坡。為了避免災(zāi)害發(fā)生，如果發(fā)現(xiàn)邊坡在豎直方向或水平方向上的位移變化速度急劇增大時(shí)，應(yīng)立即撤出工作人員、采掘、運(yùn)輸設(shè)備，以

13、確保人員和財(cái)產(chǎn)的安全。通過監(jiān)測(cè)變形的規(guī)律，可以進(jìn)一步的研究邊坡變形的原因，預(yù)報(bào)災(zāi)害，為以后的邊坡設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。提供邊坡穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)資料。還可以通過分析觀測(cè)資料了解和掌握滑坡形成的原因、形態(tài)、規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)，以便及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，保證露天礦山生產(chǎn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的開采[1] 1 烏蘭圖嘎露天礦概述</p><p><b>　　1.1 位置與交通</b></p>&l

14、t;p><b>　　(1) 地理位置</b></p><p>　　烏蘭圖嘎露天礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市勝利煤田的西南端，錫林浩特市西偏北約12km 處，緊鄰原Ⅱ采區(qū)露天鍺礦，行政隸屬于錫林浩特市寶力根蘇木。其地理坐標(biāo)為：</p><p>　　東經(jīng) 115°53′00″～115°55′15″</p><p>　　北

15、緯 43°57′30″～43°59′00″</p><p><b>　　(2) 交通</b></p><p>　　勘探區(qū)位于錫林浩特市西偏北12km，有公路相通。由錫林浩特沿省道S101 線西行370km 到達(dá)蘇尼特右旗賽漢塔拉鎮(zhèn)與集二線相連；自錫林浩特市沿錫桑鐵路南行150km 到達(dá)桑根達(dá)萊與集通線相連；錫林浩特沿207 國(guó)道南行290km 到達(dá)

16、河北省張家口市；錫林浩特市每天有飛往北京及呼和浩特市的飛機(jī)，交通甚為方便。</p><p>　　1.2 露天礦開采境界特征</p><p>　　露天礦開采境界特征為，地表境界南北傾向長(zhǎng)2.78 km，東西走向?qū)?.38 km，面積4.635 km2；6-1號(hào)煤層底部境界南北傾向長(zhǎng)2.538 km，東西走向?qū)?.105 km，面積3.569 km2 。露天礦最終邊坡角為26°，最大

17、開采深度為160m。</p><p><b>　　1.3 氣象</b></p><p>　　錫林郭勒盟屬中溫帶半干旱大陸性氣候，草原的夏季時(shí)間短且炎熱，冬季時(shí)間長(zhǎng)十分的寒冷，寒暑溫差較大，。根據(jù)錫林郭勒盟氣象站近年來(lái)氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，6月到8月為夏季，溫度較高晝夜溫差大，11月至次年的3月氣溫最低。霜凍期時(shí)間較長(zhǎng)，一般為10月開始到第二年的4月結(jié)束。平均凍土深度2.3

18、9m。降水一般集中在6月～9月，冬季降雪較多。年平均蒸發(fā)量1788.93mm/a。</p><p><b>　　1.4 地震</b></p><p>　　根據(jù)內(nèi)蒙古地震資料，本地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，對(duì)照烈度為Ⅵ度。據(jù)了解本區(qū)歷史上無(wú)破壞性地震發(fā)生的記載。區(qū)內(nèi)無(wú)泥石流、滑坡及塌陷等不良地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>　　1.5 建設(shè)

19、與生產(chǎn)情況</p><p>　　烏蘭圖嘎鍺煤露天礦為改擴(kuò)建露天礦，原有鍺煤生產(chǎn)能力為0.05 Mt/a，全部用于冶煉提鍺，年可加工GeO2 10t/a。烏蘭圖嘎煤炭有限責(zé)任公司為順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要，相應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號(hào)召，在原有的單一鍺煤加工提煉的基礎(chǔ)上，增加煤炭的生產(chǎn)能力, 擴(kuò)建后露天礦建設(shè)規(guī)模為1.20Mt/a，主要產(chǎn)品為鍺煤及褐煤兩種產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中利用提鍺產(chǎn)生的余熱可進(jìn)行發(fā)電和褐煤的脫水

20、提質(zhì)處理。露天礦現(xiàn)已完成礦區(qū)劃定范圍批復(fù)、地質(zhì)勘探、資源/儲(chǔ)量核實(shí)以及評(píng)審備案、開發(fā)利用方案及可研報(bào)告編制等工作。于2009 年12 月完成鍺煤露天礦初步設(shè)計(jì)的編制工作并審批通過。目前正在籌劃下階段設(shè)計(jì)、礦山建設(shè)前期籌備等項(xiàng)工作。</p><p><b>　　2 露天礦邊坡概況</b></p><p><b>　　2.1 采掘場(chǎng)邊坡</b><

21、;/p><p>　　（1）采掘場(chǎng)邊坡地質(zhì)條件</p><p>　　露天礦首采區(qū)采掘場(chǎng)兩側(cè)邊坡分別位于正斷層附近，斷層傾角為75°，皆大于邊坡角度，隨著工程的推進(jìn)，斷層破碎帶將被剝離掉，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生影響。邊坡部位的工程地質(zhì)條件與礦區(qū)基本一致。</p><p>　?。?）影響采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的因素 </p><p>　　1）露天礦

22、設(shè)計(jì)的邊坡的高度、邊坡臺(tái)階的寬度和邊坡的坡面角都會(huì)直接影響邊坡的穩(wěn)定性。 </p><p>　　2）組成邊坡的物質(zhì)，這些物質(zhì)理力學(xué)強(qiáng)度，該地區(qū)巖層的傾向、傾角和走向都對(duì)露天礦邊坡有極大影響；</p><p>　　3）露天礦在開采過程中會(huì)對(duì)邊坡有一定的影響，從而破壞巖體的整體性。</p><p>　　4）雨水對(duì)邊坡有著較大的影響，當(dāng)雨水通過裂隙滲入邊坡巖體，會(huì)減少巖體

23、間的摩擦和降低巖體的物理強(qiáng)度，從而使邊坡失穩(wěn)。 </p><p>　　（3）邊坡穩(wěn)定計(jì)算指標(biāo)的選取</p><p>　　由于地質(zhì)報(bào)告中缺少邊坡部位詳細(xì)的工程地質(zhì)資料，沒有關(guān)于巖石節(jié)理、裂隙密度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定減弱系數(shù)λ=0.045。依據(jù)礦區(qū)勘探地質(zhì)報(bào)告提供的相應(yīng)巖性有限資料及參照鄰近勝利一號(hào)露天礦的實(shí)際資料，類比礦山經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定土、巖的物理力學(xué)指標(biāo)見表2-1</p>

24、;<p>　　表2-1 邊坡巖體強(qiáng)度力學(xué)指標(biāo)表</p><p>　?。?）預(yù)想滑動(dòng)模式及計(jì)算方法選擇</p><p>　　1）計(jì)算剖面位置的選擇</p><p>　　露天礦在不同的開采階段，其邊坡位置、狀態(tài)、工程地質(zhì)條件有所不同。在初期（首采區(qū)）采場(chǎng)的北部端幫邊坡深度大、暴露時(shí)間長(zhǎng)是影響邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵部位。當(dāng)首采區(qū)采掘完了轉(zhuǎn)向二采區(qū)后，隨著工作幫向北推

25、進(jìn)，邊坡高度逐漸加大，接近二采區(qū)終了時(shí)其邊坡高度最大，本次設(shè)計(jì)選取V-V勘探線為邊坡穩(wěn)定的計(jì)算剖面。在下一階段根據(jù)邊坡工程地質(zhì)的詳細(xì)勘探結(jié)果，再做出進(jìn)一步的計(jì)算與修正。</p><p><b>　　2）預(yù)想滑動(dòng)模式</b></p><p>　　計(jì)算部位的邊坡主要由表土、軟巖和煤層構(gòu)成。根據(jù)巖性組合特征，巖層產(chǎn)狀，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的地質(zhì)情況及采礦邊坡形成的條件，來(lái)確定未來(lái)邊

26、坡滑動(dòng)模式主要是切割巖層產(chǎn)生的圓弧滑動(dòng)。滑動(dòng)模式見圖2-1所示。</p><p><b>　　3）計(jì)算方法選擇</b></p><p>　　設(shè)計(jì)采用Bishop法進(jìn)行計(jì)算，數(shù)學(xué)模型如下：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　式中：</b>

27、</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　(2-3)</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　對(duì)每一條塊必須滿足

28、的條件：</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　(2-7)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　F――穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p><b&g

29、t;　　C′――瞬時(shí)粘結(jié)力</b></p><p><b>　　γ――巖石容重</b></p><p><b>　　h――條塊高度</b></p><p><b>　　γw――水位的高度</b></p><p>　　Ф′――瞬時(shí)內(nèi)摩擦角</p><

30、;p><b>　　ΔX――條塊寬度</b></p><p>　　αi――條塊底面傾角</p><p>　　Q――張裂隙水的水平作用力</p><p><b>　　σ′――有效正應(yīng)力</b></p><p>　　4）計(jì)算結(jié)果和預(yù)想滑面</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，當(dāng)邊坡高

31、度為120m，邊坡角為26°時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)為1.31，滿足露天礦邊坡穩(wěn)定性要求。滑坡模式見圖2-1。</p><p>　　圖2-1 采掘場(chǎng)邊坡滑動(dòng)模式及穩(wěn)定計(jì)算示意圖</p><p>　　5）臺(tái)階坡面角的估算</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，以及鄰近礦山勝利一號(hào)露天礦的生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本礦地質(zhì)條件、臺(tái)階設(shè)計(jì)高度（10m）、開采工藝等因素，確定本礦表土

32、臺(tái)階工作坡面角為50°，軟巖及煤層臺(tái)階為60°。</p><p><b>　　2.2 排土場(chǎng)邊坡</b></p><p>　?。?）內(nèi)、外排土場(chǎng)基底及排棄物料概述</p><p>　　外排土場(chǎng)位于露天礦地表境界南側(cè)外200m，外排土場(chǎng)基地第四系（Q）覆蓋層為混合型草原堆積，由沖積、風(fēng)積、洪積和坡積物組成，以黃褐色、灰白色、淺

33、黃色、雜色粉砂、細(xì)砂、亞砂土、砂土、殘積礫石及灰黃色、淺灰色含礫粗、細(xì)砂等組成。揭露地層厚度2.50m～35.43m，平均14.84m。排土場(chǎng)基底較穩(wěn)定、平坦，對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定影響小，不受地表水影響。 </p><p>　　露天礦外部排棄物料由表層沙土、各種泥巖與砂巖的混合物所組成。大部分為泥巖，占所有剝離物的75％以上。 內(nèi)排土場(chǎng)位于6－1號(hào)煤層底板以上，基底為泥巖，基本呈水平狀態(tài)。排棄物料一般按地層順序排放，

34、只有局部存在混排現(xiàn)象?；资艿叵掠克按髿饨邓挠绊懀袣堄嗨嬖?。</p><p>　?。?)影響排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的主要因素 </p><p>　　1）排土場(chǎng)的高度、排土場(chǎng)各個(gè)臺(tái)階高度、寬度；</p><p>　　2）排棄物是由什么物質(zhì)組成的； </p><p>　　3）不同的物質(zhì)之間的摩擦力不同，所造成的力學(xué)性質(zhì)也不同；</p>

35、;<p>　　4）排土場(chǎng)所處的環(huán)境對(duì)其穩(wěn)定性也是有影響的，比如其基地的傾角大小，基地是由什么物質(zhì)構(gòu)成的；</p><p>　　5）由于北方冬季時(shí)間長(zhǎng)，所以凍土?xí)r間也長(zhǎng)，排土場(chǎng)會(huì)積雪，當(dāng)天氣轉(zhuǎn)暖，晝夜溫差大，白天時(shí)會(huì)雪水融化會(huì)滲入土里，而到了晚上溫度低，滲入排土場(chǎng)的水又會(huì)凍住產(chǎn)生裂縫，這些也會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性有影響；</p><p>　　（3）穩(wěn)定計(jì)算指標(biāo)的選取 </p>

36、<p>　　排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算主要以外排土場(chǎng)的最終邊坡為驗(yàn)證對(duì)象。內(nèi)排土場(chǎng)只有在首采區(qū)的北側(cè)存在端部非工作邊坡，排棄標(biāo)高按1110考慮，暴露邊坡高度為70m。轉(zhuǎn)向二采區(qū)后只有工作幫邊坡暴露，而且角度較小為10°左右，根據(jù)現(xiàn)有礦山實(shí)際情況及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)排土邊坡的穩(wěn)定影響較小。</p><p>　　排土場(chǎng)初始排棄的物料較為松散，隨時(shí)間的推移物料逐漸壓實(shí)重塑，穩(wěn)定計(jì)算指標(biāo)取土巖混合后的松散系

37、數(shù)為1.10，內(nèi)摩擦角為22°，凝聚力0.01Mpa，容重1.78 t/m3。</p><p>　?。?）預(yù)想滑面及計(jì)算方法的選擇 </p><p>　　排土場(chǎng)邊坡體是由土沙和巖石混合物分層排棄而成，沙土和巖石經(jīng)過上面的排棄物壓實(shí)。所以滑坡破壞模式也是上部垂直裂縫，下部呈圓弧面滑落，如果基底不穩(wěn)定，還將牽動(dòng)基底隆起或基底順層滑坡?；履Ｊ揭妶D2-2。</p><

38、;p>　　圖2-2 排土場(chǎng)預(yù)想滑面示意圖</p><p>　　計(jì)算方法采用Bishop法計(jì)算。計(jì)算公式及參數(shù)意義見采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算。</p><p><b>　?。?）計(jì)算結(jié)果 </b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，外排土場(chǎng)排棄高度60m，邊坡角18°，穩(wěn)定系數(shù)為1.37。內(nèi)排土場(chǎng)排棄高度為70m，邊坡角20°，穩(wěn)定

39、系數(shù)為1.33。設(shè)計(jì)所取用的邊坡角滿足露天礦排土場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性要求。</p><p>　　3 作業(yè)依據(jù)和精度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 作業(yè)依據(jù)</b></p><p>　?。?）《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50197—2005</p><p>　　（2）《煤礦安全規(guī)程》(2009 版)</p>

40、;<p>　?。?）《煤礦安全監(jiān)察條例》（國(guó)務(wù)院2000 年11 月14 日）</p><p>　?。?）《煤礦測(cè)量規(guī)程》</p><p>　　（5）《GPS城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》</p><p>　?。?）《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》</p><p><b>　　3.2 精度設(shè)計(jì)</b></p>

41、<p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)范，結(jié)合烏蘭圖嘎露天礦實(shí)際情況，邊坡變形監(jiān)測(cè)首級(jí)控制網(wǎng)采用城市四等GPS控制網(wǎng)，GPS四等控制網(wǎng)精度要求如表3-1</p><p>　　表3-1 GPS四等控制網(wǎng)精度要求</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》</p><p>　　相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)中誤差用下式表示：</p><p><

42、;b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：σ——網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間的距離誤差(mm)；</p><p>　　a0──與接收設(shè)備有關(guān)的常量誤差(mm)；</p><p>　　b0──比例誤差(ppm或10-6)；</p><p>　　D──相鄰點(diǎn)間的距離(km)；</p><p>　　根據(jù)《煤礦

43、測(cè)量規(guī)程》有關(guān)規(guī)范，變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的高程測(cè)量采用三等水準(zhǔn)測(cè)量。精度要求如表3-2</p><p>　　表3-2 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：GB12898-1991《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》</p><p>　　每公里水準(zhǔn)測(cè)量偶然中誤差M△。按式3-1計(jì)算：</p><p><b>　?。?-2）<

44、/b></p><p>　　式中：△——測(cè)段往返測(cè)（或左右路線）高差不符值，mm；</p><p>　　R——測(cè)段長(zhǎng)度，km；</p><p><b>　　n——測(cè)段數(shù)；</b></p><p>　　每公里水準(zhǔn)測(cè)量全中誤差Mw。按式3-2計(jì)算：</p><p><b>　　(3-3

45、)</b></p><p>　　式中：W——經(jīng)過各項(xiàng)改正后的水準(zhǔn)環(huán)閉合差，mm：</p><p>　　F——水準(zhǔn)環(huán)線周長(zhǎng)，km；</p><p><b>　　N——水準(zhǔn)環(huán)數(shù)：</b></p><p>　　平面聯(lián)測(cè)采用I級(jí)光電測(cè)距導(dǎo)線的精度（表3-3），高程聯(lián)測(cè)采用四等水準(zhǔn)的精度；</p><

46、;p>　　表3-3 測(cè)距儀精度等級(jí)</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：《煤礦測(cè)量規(guī)程》</p><p>　　4 變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的建立與布設(shè)</p><p>　　4.1 平面控制的建立</p><p><b>　?。?）方案的確定</b></p><p>　　變形監(jiān)測(cè)必須布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，它是計(jì)算變形體

47、自身變形的基礎(chǔ)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在邊坡體外，它的布設(shè)原則：</p><p>　　1）建立在邊坡巖體外固定的巖體上；</p><p>　　2）對(duì)于垂直基準(zhǔn)點(diǎn)要布設(shè)至少一組，每組不少于3個(gè)點(diǎn)，以便檢核；</p><p>　　3）參考點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)平坦，便于觀測(cè)，易于保護(hù)的地方； </p><p>　　4）不會(huì)收到外界影響，如爆破，滑坡等；</p&g

48、t;<p>　　5） 保證在所選的參考點(diǎn)可以進(jìn)行所有的觀測(cè)工作，不會(huì)因?yàn)槠渌纳a(chǎn)工作而影響觀測(cè)工作；</p><p>　　該露天礦南北方向要比東西方向?qū)?.4km，露天礦的建筑物一般比較分散，首級(jí)控制要求精度高，如果采用傳統(tǒng)導(dǎo)線測(cè)量方法布設(shè)首級(jí)控制網(wǎng)，需要的時(shí)間長(zhǎng)，它受觀測(cè)條件因素的影響大，如觀測(cè)者的認(rèn)為誤差，氣象條件和觀測(cè)時(shí)間不同的影響，觀測(cè)儀器的本身精度，還可能與其他的工作發(fā)生沖突，內(nèi)業(yè)繁瑣，

49、由于傳統(tǒng)大地測(cè)量方法有這些諸多因素影響，所以選擇了用GPS布網(wǎng)，GPS可以全天候觀測(cè)，操作方便，點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要同時(shí)，工作量小，觀測(cè)時(shí)間短，且可以達(dá)到精度要求。（2）選點(diǎn)埋石</p><p><b>　　1）選點(diǎn)的要求</b></p><p>　　測(cè)站四周要開闊，高度角15°以上不允許存在成片的障礙物。測(cè)站上應(yīng)環(huán)境良好便于安裝天線和GPS接收機(jī)，可不受影響地

50、進(jìn)行觀測(cè)，要遠(yuǎn)離大功率的無(wú)線電信號(hào)發(fā)射源，以免損壞接收機(jī)天線。要與高壓運(yùn)輸線，變壓器等保持一定距離，避免干擾。測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離建筑物、大的遮擋物，水庫(kù)等信號(hào)反射物，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在地質(zhì)條件良好、點(diǎn)位穩(wěn)定、易于保護(hù)的地方，并考慮交通等問題，充分的利用符合要求的原有控制點(diǎn)和標(biāo)識(shí)觀測(cè)墩。盡可能使所選的測(cè)站附近的小環(huán)境與周圍的大環(huán)境保持一致，以避免或減少氣象元素的代表性誤差[2]。</p><p>　　在進(jìn)

51、行GPS觀測(cè)選點(diǎn)工作前，收集到了烏蘭圖嘎露天煤礦地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)（附錄1）和露天礦底部境界拐點(diǎn)坐標(biāo)（附錄2），這些已知坐標(biāo)是該露天礦邊界點(diǎn)。還收集到了烏蘭圖嘎露天礦總布置平面圖，在圖上選出點(diǎn)位，在實(shí)地觀察后，選出符合基本要求的點(diǎn)位。應(yīng)為用到已知點(diǎn)，所以點(diǎn)名不需要更改。布設(shè)不少于3個(gè)高級(jí)點(diǎn)來(lái)保證GPS網(wǎng)圖形精度。結(jié)合該礦實(shí)際情況，在符合精度要求的前提下，分別在工業(yè)場(chǎng)地、組裝場(chǎng)地、殘留破碎站選點(diǎn)，選出3點(diǎn)和邊界點(diǎn)P4為高級(jí)點(diǎn)，分別在露天礦的

52、東西兩側(cè)選出基準(zhǔn)點(diǎn)G31、G20、K24、P11、P9進(jìn)行聯(lián)測(cè)。點(diǎn)位分布如圖4-1</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　2）埋石的要求</b></p><p>　　由于是GPS四級(jí)網(wǎng)，級(jí)別低為節(jié)省資金不需要天線墩，但應(yīng)滿足標(biāo)石穩(wěn)定，易于長(zhǎng)期保存。標(biāo)石應(yīng)設(shè)有中心標(biāo)志，標(biāo)石的中心可用鐵或堅(jiān)

53、硬的復(fù)合材料制成。標(biāo)志中心應(yīng)刻有清晰、精細(xì)的十字線，十字線相交的中心點(diǎn)直徑不大于0.5mm。</p><p>　　埋石時(shí)可以應(yīng)用混凝土灌制，各層標(biāo)志中線應(yīng)嚴(yán)格位于同一鉛垂線上，其偏差不得大于2mm。利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)確認(rèn)該標(biāo)石完好，并符合同級(jí)GPS點(diǎn)埋石的要求，埋石后至少需經(jīng)15天左右，才可以觀測(cè)。</p><p><b>　　3) 觀測(cè)方案</b></p>

54、<p>　　完成埋石后，就可以進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)，編寫外業(yè)觀測(cè)調(diào)度計(jì)劃表十分有必要，由于GPS天線和接收機(jī)數(shù)量的限制，GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式采用同步圖形擴(kuò)展式，其具有擴(kuò)展速度快，圖形強(qiáng)度較高，作業(yè)方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，遷站方案選擇翻轉(zhuǎn)式?？紤]到GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)和完成所需要的時(shí)間還有資金的問題，GPS網(wǎng)的圖形選擇多邊形網(wǎng)，雖然不如幾何強(qiáng)度三角形網(wǎng)，但可以依據(jù)GPS測(cè)量規(guī)范（表4-3）對(duì)邊數(shù)加適當(dāng)限值，仍可以滿足要求，有較強(qiáng)的幾何強(qiáng)度。而且當(dāng)

55、發(fā)現(xiàn)某一條基線超限可以將其棄用，不影響其它基線，這樣可以不必返工。 </p><p>　　表4-3 CJJ73-97對(duì)最簡(jiǎn)獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)的規(guī)定</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程CJJ73-97</p><p>　　理論的最少觀測(cè)時(shí)段數(shù)是滿足所規(guī)定的重復(fù)次數(shù)的前提下，完成GPS網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)理論所需的作最少觀測(cè)時(shí)段數(shù)，用下4-1式來(lái)計(jì)算

56、：</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　式中：n——GPS網(wǎng)點(diǎn)數(shù)；</p><p>　　m——每點(diǎn)的重復(fù)設(shè)站觀測(cè)次數(shù)；</p><p><b>　　N——接收機(jī)個(gè)數(shù)。</b></p><p>　　觀測(cè)時(shí)要使用GPS靜態(tài)觀測(cè)，每條邊觀測(cè)時(shí)段應(yīng)大于

57、2次，經(jīng)計(jì)算理論所需的作最少觀測(cè)時(shí)段數(shù)為9，保證視野內(nèi)有效的觀測(cè)衛(wèi)星大于4顆，觀測(cè)時(shí)間每段應(yīng)不少于45分鐘，GPS天線對(duì)中誤差小于1mm。保證點(diǎn)位PDOP小于6。</p><p>　　接收機(jī)要有專人看護(hù)，觀測(cè)前要檢查接收機(jī)和天線等連接無(wú)誤方可進(jìn)行觀測(cè)，操作時(shí)要嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)定，觀測(cè)時(shí)要協(xié)調(diào)好，按規(guī)定的時(shí)間同時(shí)進(jìn)行，觀測(cè)前和完成后，要量取天線高，取兩次的平均為天線高，但兩次量取的差不大于3mm。作業(yè)人員要及時(shí)填寫測(cè)

58、量手薄，所有的觀測(cè)項(xiàng)都進(jìn)行已完成，且符合要求，記錄無(wú)誤后才可遷站。</p><p><b>　　4）數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　觀測(cè)完成后，數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)后，檢查、修改外業(yè)數(shù)據(jù)，設(shè)定基線解算的控制參數(shù)，基線解算完成后，不能馬上進(jìn)行后續(xù)的工作，必須進(jìn)行基線質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)基線的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，質(zhì)量合格才能繼續(xù)處理，質(zhì)量的檢驗(yàn)包括同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差、重復(fù)基線較

59、差還有GPS網(wǎng)無(wú)約束網(wǎng)平差基線向量改正數(shù)。各種改正數(shù)絕對(duì)值滿足的要求如表4-4。</p><p>　　表4-4 各種改正數(shù)絕對(duì)值滿足的要求</p><p>　　注：σ—基線的精度。</p><p>　　如計(jì)算結(jié)果不滿足上表的要求，則認(rèn)為其所對(duì)的基線或其附近的基線向量可能存在質(zhì)量問題。應(yīng)剔除粗差已達(dá)到精度要求。</p><p>　　完成基線解算

60、后，還不能網(wǎng)中點(diǎn)的絕對(duì)位置，進(jìn)行三維無(wú)約束平差后，可選擇國(guó)家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系下進(jìn)行三維空間或二維空間平差。</p><p>　　平差結(jié)果應(yīng)該有基線向量改正數(shù)、方位、基線邊長(zhǎng)、轉(zhuǎn)換參數(shù)在所選的坐標(biāo)系下的三維或二維的坐標(biāo)和精度信息。</p><p>　　根據(jù)GB/T18314-2009要求，GPS網(wǎng)的約束平差中，基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無(wú)約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差應(yīng)符合

61、公式（4-2）：</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中，σ為對(duì)基線精度要求。</p><p>　　當(dāng)超限時(shí)可認(rèn)為作為約束的已知坐標(biāo)、距離、已知方位與網(wǎng)不兼容應(yīng)采用軟件提供的或人為的方法剔除某些誤差較大的約束值直至符合上式要求[9]。</p><p>　　基準(zhǔn)點(diǎn)建立完成后，就可以建立工作

62、基點(diǎn)，應(yīng)用監(jiān)測(cè)點(diǎn)有一定的距離。它分為測(cè)點(diǎn)和照準(zhǔn)點(diǎn)。在離邊坡較近且穩(wěn)定地方選出21個(gè)工作基點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)。采用一級(jí)邊角網(wǎng)與已知點(diǎn)邊界點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)保證精度，點(diǎn)位誤差小于±1.6mm。由于烏蘭圖嘎露天礦的土質(zhì)條件較不穩(wěn)定需要加固且定期與基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。</p><p>　　4.2 高程控制網(wǎng)的建立</p><p><b>　　（1）方案的確定 </b>

63、</p><p>　　GPS雖然同時(shí)確定出點(diǎn)的三維坐標(biāo)，但確定出的高程是相當(dāng)于一個(gè)選定的參考橢球，即大地高，不是在實(shí)際應(yīng)用中的采用的與地球重力場(chǎng)密切相關(guān)的正常高，所以選擇水準(zhǔn)測(cè)量，儀器采用天寶電子水準(zhǔn)儀DINI03，以露天礦的基本高程點(diǎn)為水準(zhǔn)基點(diǎn)。水準(zhǔn)基點(diǎn)至少布設(shè)一組且大于3個(gè)點(diǎn)，2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)1個(gè)檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)控制點(diǎn)布設(shè)為7組每組2個(gè)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形，為了減少點(diǎn)數(shù)可以用水平基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成三維坐標(biāo)。水準(zhǔn)控制點(diǎn)與水準(zhǔn)基點(diǎn)要

64、定期復(fù)測(cè)。 </p><p><b>　?。?）外業(yè)觀測(cè)</b></p><p>　　高程控制測(cè)量按《國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》表4-5</p><p>　　表4-5 水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：《國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》</p><p>　　注：L為往返測(cè)段，附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度

65、（km）；n為測(cè)站數(shù)。</p><p>　　在測(cè)量前要進(jìn)行儀器檢驗(yàn)，水準(zhǔn)尺是否配套，檢驗(yàn)水準(zhǔn)尺上的圓水準(zhǔn)器等工作。精度應(yīng)滿足國(guó)家三等測(cè)量規(guī)范的要求，往返測(cè)高差不符值、環(huán)閉合差和檢測(cè)高差較差的限差不超過表4-6的規(guī)定。</p><p>　　表4-6 往返測(cè)高差不符值、環(huán)閉合差和檢測(cè)高差較差的限差規(guī)定</p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：GB 12898-1991《

66、國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》</p><p>　　在兩相鄰測(cè)站上，應(yīng)按奇、偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)順序進(jìn)行觀測(cè)：</p><p>　　1）往測(cè)：奇數(shù)站為 后—前—前—后</p><p>　　偶數(shù)站為 前—后—后—前</p><p>　　2）返測(cè)：奇數(shù)站為 前—后—后—前</p><p>　　偶數(shù)站為 后—前—前—后</p&g

67、t;<p><b>　?。?）數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　平差前每條水準(zhǔn)路線若分測(cè)段進(jìn)行施測(cè)時(shí)，應(yīng)按水準(zhǔn)往返測(cè)段高差較差計(jì)算，每千米水準(zhǔn)測(cè)量的高差偶然誤差中誤差，可按公式3-1計(jì)算，每條水準(zhǔn)路線應(yīng)按附合路線和環(huán)形閉合差計(jì)算，每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差全中誤差，應(yīng)按公式3-2計(jì)算，觀測(cè)結(jié)果超限必須重測(cè)。</p><p><b>　　5 邊坡監(jiān)測(cè)

68、設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 邊坡監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)線的布設(shè)</p><p>　　本礦邊坡高度平均約65m，最大開采深度為160m。煤、巖臺(tái)階高度為10m，單臺(tái)階滑坡的可能性不大。采場(chǎng)整體邊坡為煤層、巖層、土層混合構(gòu)成，主要采煤工作面均沿煤層傾向布臵，走向推進(jìn)，各剝離工作面與最下部采煤臺(tái)階形成平行追蹤關(guān)系。實(shí)際生產(chǎn)中，工作幫坡角遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最終工作幫坡角，一般為9°

69、~11°，而且始終處于變動(dòng)中，完全可以人為地保持一種動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，生產(chǎn)時(shí)期的危險(xiǎn)邊坡主要表現(xiàn)在相對(duì)靜止的到界端幫邊坡，需要隨時(shí)予以觀察和預(yù)防，首采區(qū)生產(chǎn)中應(yīng)在界端幫布設(shè)邊坡監(jiān)測(cè)線與監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期進(jìn)行地表位移觀察，監(jiān)測(cè)線的布設(shè)間距按200m布設(shè)一條，監(jiān)測(cè)點(diǎn)按50m間距布設(shè)一個(gè)，同時(shí)，排土場(chǎng)的到界端幫也同時(shí)布設(shè)監(jiān)測(cè)線，規(guī)格相同。生產(chǎn)時(shí)端幫邊坡隨時(shí)間推移陸續(xù)被內(nèi)排土臺(tái)階掩埋，但仍需對(duì)深部未掩埋邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采場(chǎng)邊坡巖層以軟弱巖石為主構(gòu)

70、成，各巖層厚度分布不清，缺少工程地質(zhì)資料，邊坡內(nèi)部是否存在弱層也無(wú)確切的資料，巖體節(jié)理不了解，地質(zhì)資料欠缺，建議下一步進(jìn)行工程地質(zhì)方面的補(bǔ)充工作，也可以就近收集類似礦山實(shí)際資料以資借用。礦田所在地區(qū)地下水不豐富、年平均降水量294.10mm/a，地表降水較少，相對(duì)缺水，水文地質(zhì)類型為二類</p><p>　　根據(jù)該礦實(shí)際情況，按下述原則布設(shè)監(jiān)測(cè)線監(jiān)測(cè)點(diǎn)：</p><p>　　1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻

71、的布設(shè)在穩(wěn)定性較差，變形速率較快的邊坡上。較穩(wěn)定的區(qū)域也應(yīng)布設(shè)適量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)；</p><p>　　2）監(jiān)測(cè)線的布設(shè)間距按200m布設(shè)一條，監(jiān)測(cè)點(diǎn)按50m間距布設(shè)一個(gè)；</p><p>　　3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻的布設(shè)在穩(wěn)定性較差，變形速率較快的邊坡上。較穩(wěn)定的區(qū)域也應(yīng)布設(shè)適量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在水平方向、豎直方向和斜向基本能連成直線便于對(duì)比；</p><p>　　4）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置要具

72、有代表性，不能布置在局部散點(diǎn)上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)連線所形成的監(jiān)測(cè)剖面應(yīng)在重點(diǎn)區(qū)域，如節(jié)理發(fā)育、掩體破碎地段，高差較大部位等[3]。在臺(tái)階上至少設(shè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)，1個(gè)在邊坡頂，1個(gè)在邊坡低；</p><p>　　5）監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)與邊坡體牢固結(jié)合；</p><p>　　6）保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)在采用GPS技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的接收機(jī)能連續(xù)接收衛(wèi)星信號(hào)；</p><p>　　7）監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)考慮

73、到便于觀測(cè)和保證工作人員安全；</p><p>　　8）監(jiān)測(cè)線要沿著預(yù)計(jì)的邊坡移動(dòng)方向，大致垂直露天礦邊坡走向；</p><p>　　在首采區(qū)布設(shè)4條監(jiān)測(cè)線，每條監(jiān)測(cè)線由控制點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，控制點(diǎn)為3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)由臺(tái)階數(shù)決定。監(jiān)測(cè)點(diǎn)用1.2m的鋼管上端焊接固定檢測(cè)標(biāo)志，埋設(shè)在邊坡體上。 </p><p>　　5.2 監(jiān)測(cè)周期的確定</p><p&

74、gt;　　不同的邊坡工程，由于邊坡類型、規(guī)模、所處階段，環(huán)境、以及邊坡變形速率的不同，其檢測(cè)期限和頻率也不盡相同。施工階段的邊坡檢測(cè)要貫穿整個(gè)施工過程，從邊坡開挖或爆破前進(jìn)行第一次監(jiān)測(cè)，直到整個(gè)邊坡結(jié)構(gòu)施工和表面處理完成，還要依據(jù)變形情況監(jiān)測(cè)適當(dāng)延長(zhǎng)[10]。露天礦邊坡監(jiān)測(cè)要一直進(jìn)行，因?yàn)槁短斓V再生產(chǎn)過程中，深度在不斷增加，巖體的壓力也不斷在增加，所以監(jiān)測(cè)要貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，以免給生產(chǎn)造成不利影響。</p><p&g

75、t;　　檢測(cè)周期的確定要依據(jù)很多因素，生產(chǎn)生活、季節(jié)更替和邊坡的穩(wěn)定性這些都會(huì)影響到監(jiān)測(cè)周期的確定。新施工的邊坡要做到1天1測(cè)，甚至1天2測(cè)。施工階段1星期至少檢測(cè)1次，當(dāng)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段，變形和變形速率在控制的允許范圍內(nèi)，以月為單位以水文年為周期，在雨水較多的季節(jié)應(yīng)加大監(jiān)測(cè)力度，至少在1個(gè)月里檢測(cè)1次到2次，對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的邊坡，遇到暴雨時(shí)應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)。該煤礦處于中溫帶半干旱大陸性氣候，草原的夏季時(shí)間短且炎熱，冬季較長(zhǎng)而且嚴(yán)寒，寒暑變化劇烈，

76、早晚的溫差大。所以在春季解凍時(shí)要加大監(jiān)測(cè)力度，每年的6月～8月份是雨季年平均降水量294.10mm/a，應(yīng)在這幾個(gè)月增加觀測(cè)次數(shù)。 </p><p><b>　　5.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容</b></p><p>　　邊坡的監(jiān)測(cè)內(nèi)容取決于露天礦地質(zhì)情況和露天礦的規(guī)模大小。了解了露天礦邊坡的各種地質(zhì)條件，結(jié)合邊坡變形的范圍、方向，給出合理的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，即要兼顧整體，更要突出重點(diǎn)，既

77、滿足了檢測(cè)要求，又考慮到資金。依據(jù)上述條件結(jié)合實(shí)際情況，烏蘭圖嘎露天礦邊坡監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下： </p><p>　　1）邊坡巖體上監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空間移動(dòng)位移；</p><p>　　2）如果有滑落的邊坡，應(yīng)記錄它的位置、大小、形狀和滑落方向；</p><p><b>　　5.4 邊坡監(jiān)測(cè)</b></p><p>　　開采順序?yàn)椋菏?/p>

78、采區(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)→四采區(qū)。采區(qū)分布如圖5-1，監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)槭撞蓞^(qū)、原鍺礦采坑還有排土場(chǎng)。</p><p>　　圖5-1 采區(qū)分布圖</p><p><b>　?。?）監(jiān)測(cè)儀器</b></p><p>　　GPS、全站儀、徠卡ts-30全站儀一套、天寶電子水準(zhǔn)儀DINI03一套。</p><p><b>　?。?/p>

79、2）監(jiān)測(cè)方法</b></p><p>　　本露天煤礦首采區(qū)生產(chǎn)時(shí)，采場(chǎng)北端幫邊坡角度較大，暴露時(shí)間長(zhǎng)，邊坡穩(wěn)定性相對(duì)較差，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并力爭(zhēng)從中找出斷層的產(chǎn)狀與礦坑邊坡規(guī)律性的東西，一旦發(fā)生對(duì)邊坡不利的情況，應(yīng)立即采取抗滑工程措施，防止邊坡滑落。</p><p>　　首先監(jiān)測(cè)點(diǎn)要與水平基準(zhǔn)點(diǎn)和垂直基準(zhǔn)點(diǎn)要進(jìn)行兩次聯(lián)測(cè)，平面聯(lián)測(cè)采用一級(jí)光電測(cè)距導(dǎo)線；高程聯(lián)測(cè)采用四等水準(zhǔn)。若兩次的

80、導(dǎo)線閉合差和高程閉合差符合要求取平均值作為原始數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　1）首采區(qū)</b></p><p>　　GPS監(jiān)測(cè)方便，可以不到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是為了達(dá)到精度需選兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)一個(gè)點(diǎn)就需要至少3臺(tái)接收機(jī)機(jī)造價(jià)太高。采用一機(jī)多天線技術(shù)就可以大大的降低成本。</p><p>　　圖5-2 露天礦邊坡變形GPS自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)<

81、/p><p><b>　　2）排土場(chǎng)</b></p><p>　　因輸煤皮帶走廊w101機(jī)道建設(shè)在原有內(nèi)排土場(chǎng)，基礎(chǔ)全部為回填土，為保證w101機(jī)道運(yùn)行安全，在w101機(jī)道共布設(shè)邊坡監(jiān)控點(diǎn)15個(gè)，每周進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)工作，水平位移測(cè)量采用按小角度法進(jìn)行觀測(cè)，垂直位移采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法。并進(jìn)行記錄分析結(jié)果。</p><p>　　南排土場(chǎng)布設(shè)了三條應(yīng)力錨鎖

82、，用于監(jiān)測(cè)南排土場(chǎng)位移情況，保證預(yù)建工業(yè)廣場(chǎng)安全。用GPRS遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，可以直接在計(jì)算機(jī)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，測(cè)量人員不用直接到現(xiàn)場(chǎng)。</p><p>　　并沿w101東側(cè)排土場(chǎng)、w102機(jī)道南側(cè)排土場(chǎng)及烏煤公司南排土場(chǎng)布設(shè)了共8條24個(gè)邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)，保證機(jī)道運(yùn)行安全，布設(shè)監(jiān)測(cè)樁，采用徠卡ts-30全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。</p><p><b>　　3）監(jiān)測(cè)精度</b>

83、;</p><p>　　觀測(cè)點(diǎn)移動(dòng)觀測(cè)的精度水平方向?yàn)?#177;2mm，垂直方向位移中誤差為±3mm。見表5-1。</p><p>　　表5-1 變形監(jiān)測(cè)的精度</p><p>　　4）邊坡水平，垂直移動(dòng)計(jì)算</p><p>　　垂直位移的計(jì)算是同一點(diǎn)的兩次測(cè)量值高程的變化值，該點(diǎn)的累積沉降值為第一次測(cè)量所得高程與本次測(cè)量所得的高

84、程的差值。</p><p><b>　　計(jì)算公式如下：</b></p><p><b>　　(6-1)</b></p><p><b>　　(6-2)</b></p><p>　　式中 dhi+1—— 本次沉降量</p><p>　　hi—— 本次

85、標(biāo)高</p><p>　　hi+1—— 上次標(biāo)高</p><p>　　Dh—— 本次累計(jì)沉降量</p><p>　　水平位移的計(jì)算同理垂直位移，計(jì)算如下。</p><p><b>　　(6-3)</b></p><p><b>　　(6-4)</b></p>

86、<p>　　采用小角度法進(jìn)行觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)后視的夾角，4測(cè)回取平均值A(chǔ)。光電測(cè)距量出測(cè)站至監(jiān)測(cè)點(diǎn)邊長(zhǎng)S。同一測(cè)點(diǎn)相鄰兩次測(cè)角差dA=Ai-Ai-1，計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　(6-5) </b></p><p><b>　　(6-6)</b></p><p>　　式中 DS——本次位

87、移量；</p><p>　　dAi——本次角度變化量；</p><p>　　β——常數(shù)β= 206265；</p><p>　　DS——累計(jì)位移量；</p><p>　　6 邊坡監(jiān)測(cè)資料的整理分析和保存</p><p>　　6.1 邊坡監(jiān)測(cè)資料的整理</p><p>　　無(wú)論是哪項(xiàng)測(cè)量工作，觀測(cè)

88、完成后，整理觀測(cè)數(shù)據(jù)是必不可少的工作，邊坡監(jiān)測(cè)屬于變形監(jiān)測(cè)中的一種，它的觀測(cè)數(shù)據(jù)尤為重要，數(shù)據(jù)可以作為原始資料，為以后的測(cè)量工作做基礎(chǔ)。觀測(cè)前、觀測(cè)后要做如下工作：</p><p>　?。?）在監(jiān)測(cè)前應(yīng)設(shè)計(jì)出外業(yè)記錄表（見附錄3），記錄人員要寫清監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、如果有異常情況及時(shí)記錄地點(diǎn)可能的原因，并及時(shí)報(bào)告，記錄的資料要保證真實(shí)性，不得有虛假、不能杜撰，數(shù)據(jù)不能隨意更改，必須更改時(shí)要有說明。并有記錄

89、人還有觀測(cè)人的簽字；</p><p>　?。?）觀測(cè)完成后及時(shí)依據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容分類，檢查觀測(cè)結(jié)果，盡快的導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)里，處理觀測(cè)數(shù)據(jù)，求得變形量、變形速率等。觀測(cè)數(shù)據(jù)和處理結(jié)果要及時(shí)上交；</p><p>　　6.2 邊坡監(jiān)測(cè)資料的分析</p><p>　　當(dāng)獲得一定的觀測(cè)資料后，就要進(jìn)行測(cè)量結(jié)果分析，測(cè)量人員要結(jié)合一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)結(jié)果和有關(guān)的資料對(duì)邊坡的狀態(tài)進(jìn)行判斷。還

90、應(yīng)該及時(shí)的繪制邊坡監(jiān)測(cè)線地質(zhì)斷面圖、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位分布圖、地表位移向量圖、深度—水平（垂直）位移過程線、時(shí)間—水平（垂直）位移過程線、水位—位移過程線。</p><p>　　根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的邊坡監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，得出邊坡的位移增加量，變形速率，通過這些結(jié)果找出超過預(yù)警值的點(diǎn)和該點(diǎn)所在的位置，繪制該點(diǎn)的位移變化曲線和位移向量圖，通過變化曲線得出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化趨勢(shì)，通過位移向量圖得出變化量和位移方向。從而得出邊坡變形的特點(diǎn)和

91、規(guī)律，分析出變形與影響因素之間的關(guān)系。提出一些對(duì)邊坡監(jiān)測(cè)，治理有意義的建議。</p><p>　　6.3 邊坡監(jiān)測(cè)資料的管理</p><p>　　邊坡監(jiān)測(cè)資料管理的是否合理同樣是十分重要的，監(jiān)測(cè)貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，直到露天礦到了服務(wù)年限。這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)十分的多，不合理的規(guī)劃，那么就會(huì)造成數(shù)據(jù)混亂，甚至丟失。這樣就會(huì)讓以前的測(cè)量工作付諸東流，不能有效的利用已知數(shù)據(jù)分析邊坡的變形趨勢(shì)，還可能因?yàn)閿?shù)

92、據(jù)的丟失，沒發(fā)現(xiàn)邊坡的異常而造成危險(xiǎn)。合理的管理監(jiān)測(cè)資料是有必要的，我提出以下建議：</p><p>　　（1）觀測(cè)工作完成后要及時(shí)的觀測(cè)結(jié)果錄入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)要一人一臺(tái)，計(jì)算機(jī)要設(shè)有密碼，以免其他人誤刪；</p><p>　?。?）觀測(cè)完成后要把外業(yè)記錄表、相關(guān)圖件及時(shí)上交，管理人員要按監(jiān)測(cè)時(shí)間和監(jiān)測(cè)內(nèi)容按時(shí)間順序整理好；</p><p>　?。?）要有專門存放監(jiān)

93、測(cè)資料的地方，不要隨意存放，以免丟失；</p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　　露天礦邊坡穩(wěn)定性研究工作不可能一次完成，而應(yīng)貫穿于該露天礦服務(wù)年限的全過程。因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際及時(shí)測(cè)定排棄物料的物理力學(xué)指標(biāo)，計(jì)算邊坡角和穩(wěn)定系數(shù)，必要時(shí)可通過調(diào)整工作面寬度來(lái)調(diào)整工作幫邊坡角，保證露天礦安全生產(chǎn)。 邊坡穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)是防止滑坡和預(yù)報(bào)滑坡的重要手段

94、，有助于露天礦的安全生產(chǎn)。監(jiān)測(cè)方法可根據(jù)不同邊坡條件及不同時(shí)期分階段監(jiān)測(cè)地面建筑均建在露天采區(qū)及排土場(chǎng)境界以外，并有足夠的安全距離。根據(jù)《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50197-2005）規(guī)定，地面建筑及設(shè)施與露天采區(qū)及排土場(chǎng)兩者之間的距離應(yīng)大于200m，以免受露天開采的影響而發(fā)生降沉或因滑坡造成重大損失。</p><p>　　根據(jù)礦田的大小，工程及水文地質(zhì)條件對(duì)露天采場(chǎng)定期進(jìn)行觀測(cè)，在分析觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)

95、邊坡的管理采取相應(yīng)的措施，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行和人身設(shè)備的安全。</p><p>　　對(duì)于采掘場(chǎng)的建議和意見：</p><p>　　1）加強(qiáng)地面防水和坑下排水工作，防止地面水流入坑下影響邊坡的穩(wěn)定，防止坑下積水影響內(nèi)排基底的穩(wěn)固性；</p><p>　　2）在出現(xiàn)滑坡征兆時(shí)，根據(jù)具體條件，對(duì)滑坡體進(jìn)行合理的補(bǔ)救措施，應(yīng)用現(xiàn)在的技術(shù)對(duì)其加固，以免滑坡；</p>

96、;<p>　　3）把已經(jīng)滑落的邊坡和滑落體的上部清理掉，減少下滑力，使其正常，以免二次滑坡；</p><p>　　4）換填與“壓腳”。換填是指在滑坡體的重要部位將軟層滑面清除掉，換填塊石，提高抗滑力學(xué)強(qiáng)度。壓腳是在滑落體的下步回填物料，增加抗滑力[12]；</p><p>　　排土場(chǎng)對(duì)于排土場(chǎng)的建議和意見： </p><p>　　1）排土場(chǎng)形成后隨著其

97、發(fā)展，亦應(yīng)定期進(jìn)行觀察和分析，采取相應(yīng)的防滑措施； </p><p>　　2）在內(nèi)排前應(yīng)弄清基底巖層的賦存狀態(tài)，清除基底上不利于邊坡穩(wěn)定的松軟巖土； 3）內(nèi)排土場(chǎng)最下一個(gè)臺(tái)階的坡底與采掘工作面之間應(yīng)留有足夠的安全距離，按《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》其間距不得小于50m規(guī)定，本設(shè)計(jì)取65m；</p><p>　　4）制定露天礦邊坡出現(xiàn)異常時(shí)或滑坡的應(yīng)急救援預(yù)案； </p>

98、<p>　　5）當(dāng)排土場(chǎng)范圍內(nèi)有出水點(diǎn)時(shí)，必須在排土之前用盲溝等方法將水疏出；</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，短暫的大學(xué)生活很快就要結(jié)束了。</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我明白了要做好一件事情，需要有完整的計(jì)劃和正確的方法。對(duì)待要問題要有耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來(lái)發(fā)

99、現(xiàn)問題，分析問題，解決問題。</p><p>　　本設(shè)計(jì)從選題、構(gòu)思、寫作、初稿直至最后定稿，都是在沙從術(shù)老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師的治學(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、淵博的專業(yè)知識(shí)、寬闊的學(xué)科思路、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和勤懇的工作作風(fēng)，使我受益匪。在此，謹(jǐn)致以衷心的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　學(xué)院的良好環(huán)境使我可以安心學(xué)習(xí)；院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和無(wú)私的幫助使我在學(xué)習(xí)和生活上提供方便；老師孜孜不

100、倦地教導(dǎo)，使我們掌握了專業(yè)知識(shí)，學(xué)校安排的教學(xué)實(shí)習(xí)，使我們理論聯(lián)系實(shí)際，提高了動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力；同學(xué)的真心相處，共同學(xué)習(xí)，結(jié)下了深刻的友誼，真心感謝他們?cè)谏?、學(xué)習(xí)中給予我的無(wú)私幫助。祝愿他們身體健康，工作順利，事業(yè)上取得更大成功。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李海蒙,李軍財(cái).國(guó)內(nèi)外礦山邊坡監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的最新進(jìn)展[J]

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102、009</p><p>　　[6]煤礦安全監(jiān)察條例.2000</p><p>　　[7]煤礦測(cè)量規(guī)程[S].2010</p><p>　　[8]國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范[S].</p><p>　　[9]全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范[S].</p><p>　　[10]岳建平,田林亞.變形監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用[M].國(guó)防工業(yè)

103、出版社</p><p>　　[11]李陽(yáng),曹蘭柱.平煤西露天礦邊坡監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].微計(jì)算機(jī)信息,2010(26)：12-3 </p><p>　　[12]張雷韜,梁建軍,于春剛.烏煤公司露天礦采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析及治理[J].</p><p>　　[13]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2008：311-327</p><

104、p>　　[14]張正祿.工程測(cè)量學(xué)[M].武漢大學(xué)出版社,2005：175-225</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄1</b></p><p>　　數(shù)據(jù)來(lái)源：鍺煤露天礦初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　附錄2</b><