CN104374378A - 一种地表沉陷变形观测的方法 - Google Patents

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李会双
郑志刚
史世东
易四海
刘小锋
赵杰
李彦军
张红鸟
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Abstract

本发明公开一种应用全站仪进行地表沉陷变形观测的方法，属于采煤塌陷区监测领域，用于各种地形地貌条件下的地表移动变形观测，应用全站仪进行观测，平面测量采用两个测回观测，高程测量采用对向且正、倒镜观测。该观测方法简单，效率高、精度可靠，对潞安矿区及其他矿区开展地表移动变形观测工作具有很好的借鉴意义。

Description

一种地表沉陷变形观测的方法
技术领域
本发明属于采煤塌陷区监测领域，尤其涉及一种应用全站仪进行地表沉陷变形观测的方法。
背景技术
近年来，随着开采工艺的不断提高，煤矿开采规模也不断扩大，创造了可观的经济效益的同时，也出现了大量的采煤塌陷区，给矿区环境带来巨大影响，并严重影响了矿区居民的正常生产和生活，因此，开展地表沉陷变形研究是科学开展建筑物下、铁路下、水体下采煤的重要保障。
目前，对地表沉陷变形的研究主要是通过现场实测的方法，建立地表岩移观测站，定期进行岩移观测，通过对观测资料的综合分析，找出各种因素对移动过程的影响规律，再运用这些规律解决开采沉陷中的问题。
当前应用最为广泛的地表岩移观测方法，是采用水准仪定期对观测点进行高程测量，通过不同时期测点高程的变化情况，分析地表沉陷变形的规律和特点。该方法可直观显示地表沉陷变形发生、发展过程。但该方法也存在很多缺点，观测时间长，效率低，内业处理繁琐、劳动强度大等。三角高程测量在一定程度上可减少外业的劳动强度，但由于观测精度较低，在普通的岩移观测中应用很少。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用全站仪进行地表沉陷变形观测的方法，为开展建筑物、铁路、水体下采煤提供及时、准确的观测数据，为建筑物、铁路、水体的保护提供可靠的技术依据。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种地表沉陷变形观测的方法，
 1）、测量准备
当测线两端的控制点互通且中间各测试点与控制点通视条件良好的情况下，在测线两端的控制点上分别架设仪器；
当测线通视条件不好的情况下，在测线中间架设转站点，转站点设在前后通视条件良好，并且距离井下采面推进进度线较远的位置，所述的转站点架设三脚架，严格对中整平；
2）、平面测量
应用全站仪进行地表岩移观测，观测两个测回，仪器严格整平，并采用对向观测的方法进行观测，每隔一个小时观测一次气压、气温，输入全站仪，保证全站仪实时进行气压 温度改正；
在设置转站点时，在转站点架设全站仪强制对中三角架，严格对中整平，采用强制对中的方法进行观测；
3）、高程测量
与平面测量同步进行，应用全站仪进行观测，采用对向观测法，观测距离不超过1200mm，倾角不超过30°；
距离过长时应设置转站点，倾角过大时应增加测回数次数；前、后视均采用觇牌作为照准目标，采用正、倒镜进行观测，仪器高、觇标高从三个方向量取，取平均值作为仪器高和觇标高；
4）、数据处理
将收集的数据，采用计算机进行处理。
与传统地表沉陷变形观测方法相比，本发明适用于各种地形地貌条件下的地表移动变形观测，对于地形复杂、障碍物较多的情况下也有较好的适用性，观测方法简单，效率高、精度可靠，对矿区开展地表移动变形观测工作具有很好的借鉴意义。本发明对于准确掌握矿区采煤塌陷区的发展变化，及时制定保护性技术措施，缓解矿区工农矛盾、改善矿区生态环境具有重要的意义。
具体实施方式
当测线两端的控制点互相通视且中间各测点与控制点通视条件良好的条件下，可采用对向观测的方法进行观测，即在测线两端的控制点上分别架设仪器，进行往返对向观测。具体做法是：将全站仪架设在观测线一端的控制点A上，后视矿区三角点或固定目标，前视照准另一端的控制点B上的棱镜，测得B点坐标和方位，同时，也可检验测线控制点的稳定性。在此基础上，将全站仪旋至设计测线的方向，把水平度盘归零，然后进行工作测点的观测工作，测出各测点的平距、支距和高差；也可不进行水平度盘归零，而直接观测各测点的平面坐标，在后期数据处理时，再归化至测线方向上的平距、支距即可。A站观测结束后，将仪器架设于B站，照准A站，观测方法相同。
 当测线通视条件不好须在测线中间架设转站点时，为提高观测精度，尽可能选择前后通视条件均较好，并且距离井下采面推进进度线较远的位置设转站点。由于转站点既作为照准点，又作为仪器站，利用时间较长，因此，转站点应架设三脚架，并严格对中整平，采用强制对中的方法进行观测。设置多个转站点时，观测方法均同上。
具体测量时，
1）、平面测量
应用精度不低于2″级全站仪进行地表岩移观测，观测两个测回的方法进行观测。要求仪器严格整平，并采用对向观测的方法进行观测，每隔一个小时观测一次气压、气温，及时输入全站仪，保证全站仪实时进行气压 温度改正。在设置转站点时，在转站点架设全站仪强制对中三角架，并严格对中整平；
2）、高程测量
应用精度不低于2″级的全站仪进行观测（通常与平面测量同步进行），采用对向观测法，观测距离不超过1200mm，倾角不超过30°。距离过长时应设置转站点，倾角过大时应增加测回数次数。前、后视均采用觇牌作为照准目标，采用正、倒镜进行观测，仪器高、觇标高从三个方向量取，取平均值作为仪器高和觇标高；
 3）、数据处理
应用全站仪***自带平差软件，进行气压、气温、大气折光等误差改正后输出数据，也可直接传输至计算机中，然后在此基础上对观测数据进行进一步的处理。应用全站仪进行岩移观测，具有外业观测速度快，内业计算简便等优点，克服了常规测量中光学经纬仪读数、钢尺测距等误差较大的不足。

Claims (1)

1.一种地表沉陷变形观测的方法，其特征在于：
1）、测量准备
当测线两端的控制点互通且中间各测试点与控制点通视条件良好的情况下，在测线两端的控制点上分别架设仪器；
当测线通视条件不好的情况下，在测线中间架设转站点，转站点设在前后通视条件良好，并且距离井下采面推进进度线较远的位置，所述的转站点架设三脚架，严格对中整平；
2）、平面测量
应用全站仪进行地表岩移观测，观测两个测回，仪器严格整平，并采用对向观测的方法进行观测，每隔一个小时观测一次气压、气温，输入全站仪，保证全站仪实时进行气压 温度改正；
在设置转站点时，在转站点架设全站仪强制对中三角架，严格对中整平，采用强制对中的方法进行观测；
3）、高程测量
与平面测量同步进行，应用全站仪进行观测，采用对向观测法，观测距离不超过1200mm，倾角不超过30°；
距离过长时应设置转站点，倾角过大时应增加测回数次数；
前、后视均采用觇牌作为照准目标，采用正、倒镜进行观测，仪器高、觇标高从三个方向量取，取平均值作为仪器高和觇标高；
4）、数据处理
将收集的数据，采用计算机进行处理。
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