采矿专业论文测量在煤矿开发生产中的应用与研究.doc

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1、山西太原理工大学毕业设计(论文)浅析测量在煤矿开发生产中的应用与研究姓 名: 专 业: 指导教师: 二一二年五月毕业论文原创性声明我以诚信声明：本人呈交的毕业论文是在 老师指导下开展研究工作所取得的研究成果。文中关于矿山测量的成果均系本人独立研究得出，不包含他人研究成果。所引用他人之思路、方法、观点、认识均已在参考文献中明确标注，所引用他人之数据、图件、资料均已征得所有者同意，并且也有明确标注，对论文的完成提供过帮助的有关人员也已在文中说明并致以谢意。论文作者（签字）：签字日期：年月日摘 要煤矿生产建设的一项重要的技术基础工作就是煤矿矿井的测量工作,这也是每一个煤矿企业都不能缺少的一部分。所以

2、我国规定,无论是以前的老矿井还是新建矿井,都必须严格按照国家相关规定进行矿井测量工作,保证我国煤炭资源能够合理的充分的利用,并保证我国煤矿业的生产安全进行。论文主要从矿山测量的角度，为保障矿山生产的安全，系统地研究、探讨了测量成果的可靠性及其保证措施。通过对中央子午线及投影面的选择与投影变形的关系，阐述了矿区独立坐标系如何合理建立的问题以及在保证图形资料的交换核查等要求下，矿区独立坐标系与国家坐标系的转换。控制测量时，要联测一些国家或地方坐标系下的点作为起算点，但联测的这些起算 点兼容性不好将影响整个网的精度，因此我们在把联测点加入控制网平差时应该对其兼 容性进行分析，剔除它们中兼容性不好的点

3、，提高控制网精度。开采沉陷的研究与应用与测量成果的可靠与否有很大的关系，介绍了几种可能造成 开采损害问接影响的情况与对策。论文从实际工作出发，对控制网的可靠性与效率的评价及陀螺经纬仪在矿山贯通测 量中的应用和方向导线网严密平差方法等进行了详细的探讨。关键字:独立坐标系:兼容性:可靠性:陀螺经纬仪:严密平差 研究类型:应用研究35目 录第一章 绪论61.1 选题背景61.2 测量在煤矿开发中的作用7第二章 矿区坐标系的建立92.1 高斯投影概述92.1.1 投影与变形92.1.2 高斯投影的基本概念92.2投影带和投影面的选择112.3不同坐标系之间的变换112.4 矿区独立坐标向似国家坐标的转

4、换112.5 实例12第三章 控制网起算点分析153.1 起算点少及分布不均匀对控制网的影响15第四章 地下开采沉陷分析184.1 开采沉陷的概念184.2 地下开采诱发滑坡的基本规律184.2.1 采动滑坡的特点184.2.2 采动滑坡发生的地形地质条件184.2.3采动滑坡的成因分类194.3地下开采引发裂缝分析194.4断层对开采沉陷的影晌204.5 有限元数值分析21结束语23致 谢24参考文献25第一章 绪论1.1 选题背景多年来我国媒体最为关注的问题之一就是矿难。矿山生产安全引起了党中央和国务院的高度重视，激起了业内人士和相关学者的深思。矿难屡屡发生，屡禁不止，固然与煤矿不景气期间

5、安全投入不足、历史欠帐太多、安全规章制度不健全、不落实，现场安全管理不力等等有关，但是也与煤矿基础性工作 薄弱有关，其中矿山测量就是其中之一。矿区没有一个很好的测量工作体系，这就没法 对矿区的建设、开采设计提供可靠依据:对可能发生的灾难进行预报:当事故发生时对 疏散人群、指导救援工作提供帮助。然而实际上许多矿的测量工作体系是非常不健全的 一一测量成果粗糙、资料不全、开采的不合理、对可能发生的事故没有前瞻性研究建立 观测站(如开采沉陷变形监测)。因而当矿难发生时因开采紊乱，对地下巷道的不了解， 导致救援工作不能很好的铺展开来，耽误了救出被埋矿工的宝贵时间，而且还可能因施 救工作的不当引起更大的事

6、故。例如 2005 年广东梅州兴宁煤矿 8.7 特大透水事故 123 遇难，由于大兴煤矿开采系统 混乱，矿井透水量巨大，透水后井下原有巷道和设备遭到破坏，随着水位下降，追排水 到一定深度后，有关工作变得越来越困难。近两天井下出现数次垮塌现象，直接威胁抢 险人员的人身安全。专家指出，进一步开展抢险救援存在无法排除的安全隐患，如按现 有方案继续强排水，会造成新的安全事故，风险很大且无实际意义。2007 年从 7 月中旬到 8 月下旬，全国发生了多起因暴雨咫风等严重自然灾害引发的 煤矿淹井、矿山明塌冒顶、建筑施工工地遭洪水泥石流袭击等事故灾难。特别是 8 月 17 日山东省新泰市华源矿业公司因柴汶河

7、河岸决口，引发溃水淹井，172 人遇难，另一相 邻矿 9 人遇难，造成惨重损失，教训深刻。说，此次造成溃水的主要原因:一是突降暴 雨:二是山洪暴发:三是河水猛涨:四是河堤决口:五是决堤淹井。柴汶河决堤之后， 洪水进入多年挖沙的沙场，沙场与废弃的西都矿矿井相通，从而形成了洪水冲入西都矿 井直接淹井。除却自然灾害的因素，此次事故灾难也布人祸方面的教训。溃水井口离 溃口的河道距离不过 300 米，在河道超水位的情形之下，为什么没有专人在河上监视? 以至于两点半左右河岸溃口，砂井上方形成了一个巨大的报涡时，才被发现。要是在河口未决口之前发现危机，不是就能或者避免决口，或者能避免矿工被困的现状吗?其后果

8、是不是会减轻许多?1.2 测量在煤矿开发中的作用 (1)建立矿区地面控制网和测绘 1: 5001: 5000 的地形图和矿图: (2)进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量: (3)测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图: (4)进行岩层与地表移动的观测及研究:为留设保护矿柱和安全开采提供资料: (5)参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。 煤矿企业是由工业建筑物、地下井巷和采掘工作面所组成的一个复杂而又紧密联系的有机整体。为了确定和反映井下巷道之间、采区之间，以及井下开采场所与地面建筑 物之间的相互位置关系，确保矿井安全合理地生产，从矿区勘探、设计兴建起，直至矿

9、 井报废止，在整个开发过程中，都必须经常不断地进行测量工作。根据由整体到局部，高级控制低级的原则，一个矿区或井回范围内的测量工作，主 要包括地面测量、井上下联系测量。它们的相互联系和工作顺序见图1.1。图1.1矿rx:测量流程由上表看出，地面测量是基础:联系测量是桥梁:井下测量是反映采掘平衡关系的 主要依据，以其测量成果绘制的各种矿图，及时反映着煤矿的生产建设面貌及其位置关 系。测量工作在大力开发煤炭资源中与地质工作紧密配合起先导作用:在均衡生产方面 起保证作用:在工程质量及合理利用资源方面起监督作用:在安全生产方面起知指导作 用。可见，测量工作是煤矿开采中不可缺少的一项技术基础工作(1) 。

10、矿山测量是煤矿生产的眼睛，为生产计划和开采决策提供井下采掘工程平面图、井上下平面对照图等，井下复杂的地质构造、瓦斯埋藏情况、老窑水、老空水和断层水等空间分布情况、井下通风系统的布置等等都必须通过矿山测量显示出来。这一系列基 础资料是矿山安全生产的保证，也是矿山救护的重要参考依据。令人不安的是，近些年不少企业，尤其是个体和地方煤矿，这些基础资料很不完整，给安全生产和安全救护留 下了严重隐患，煤矿安全呼唤矿山测量的回归。第二章 矿区坐标系的建立2.1 高斯投影概述2.1.1 投影与变形所谓地球技影，简略说来就是将椭球面各元素(包括坐标、方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上。研究这个问题的专门学

11、科叫地图投影学。这黑所说的数学法则可用下面两个方程式表示(2) :x = F;(L，B)y = F;(L，B) (2.1)式中L，B 是椭球面上某点的大地坐标，而 x，y 是该点投影后的平面(投影面)直角坐 标。式(2.1)表示了椭球面上一点同投影面上对应点之间坐标的解析关系，也叫做坐标投 影公式。投影问题也就是建立椭球面元素与投影面相对应元素之间的解析关系式。技影 的方法很多，每种方法的本质特征都是由坐标投影公式 F 的具体形式体现的。 椭球面是一个凸起的、不可展平的曲面，若将这个曲面上的元素(比如一段距离、一个 角度、一个图形)投影到平面上，就会和原来的距离、角度、图形呈现差异，这一差异

12、称作投影的变形。地图投影必然产生变形。投影变形一般分为角度变形、长度变形和面积变形三种。 在地图投影时，我们可根据需要使某种变形为零，也可使其减小到某一适当程度。因此， 地图投影中产生了所谓的等角投影(投影前后角度相等，但长度和面积有变形)、等距投 影(投影前后长度相等，但角度和面积有变形)、等积投影(投影前后面积相等，但角度和 长度有变形)等。2.1.2 高斯投影的基本概念高斯投影又称横轴椭圆柱等角投影，是德国测量学家高斯于 1825- 1830 年首先提 出的。实际上，直到 1912 年，由德国另一位测量学家克吕格推导出实用的坐标投影公 式后，这种投影才得到推广，所以该投影又称高斯克吕格投

13、影。想象有一椭圆柱面横 套在地球椭球体外面，并与某一条子午线(称中央子午线或轴子午线)相切，椭圆柱的中 心轴通过椭球体中心，然后用一定的投影方法将中央子午线两侧各一定经差范围内的 地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。我国规定按经差 6 和3 度进行投影分带，为大比例尺测图和工程测量采用 3 带投影。特殊情况下工程测量控制网也可用1.5带或任意带。高斯投影 6 带自子午线起每隔经差6 自西向东分带，依次编号 1，2，3，.。我国6中央子午线的经度，由69 起每隔6 而至135 ，共计 12 带，带号用 n 表示，中央子午线 的经度用Lo表示，Lo =6n-3 。高斯技影3 带是在

14、6 带的基础上分成的，它的中央子午线一部分同6 带中央子午线 重合，一部分同 6 带分界子午线重合，带号用 d表示，3 带中央子午线用 L 表示，关系 是: L=3斤。2.2投影带和投影面的选择独立坐标系的合理建立在于投影带和投影面的合理选择。 引起投影变形的两个因素：但是注意 S，为负的前提是 Hm 是正值，大地高有正有负，从参考椭球面起量，向外 为正，向内为负。 还有当我们改变投影面时，比如说有这样一种情况： 矿区井上与井下相差好几百米，而我们希望井上与井下的坐标都在同一坐标系中，这时我们选择的投影面可能是介于井上与井下之间，像这种情况 Hm 也会出现负值。因此导致 .S 为JE ，这 时

15、投影面与投影带对边长的变形不是相抵偿而是相加的。当测区国家坐标系统下投影变形值不能满足工程规范的要求时，需要重新选择投影面或投影带来建立独立坐标系。2.3不同坐标系之间的变换二维坐标系的变换2.4 矿区独立坐标向似国家坐标的转换似国家坐标系不是严格的国家坐标系下的坐标，因为它没进行缩放，只是对独立坐标系相对于国家坐标系进行平移、旋转，使它们对应重叠。矿区独立坐标系统与国家坐 标系统的转换我们固然可以改变投影参数，通过坐标换带方法先把独立坐标系统中点的 平面坐标反算出大地坐标，再正算求解出该点在国家坐标系统中的坐标，但是由于涉及 测量资料、成果的使用、交换、上交、存档等一系列的问题，尤其是国土资

16、源厅对矿山 开采范围控制对井上下地形图的要求，煤矿测量一般应采用国家统一的北京 54、国家8、最新 2坐标系统。对坐标系的实际处理方法，可在建立独立坐标系后，将独立坐标系进行旋转、平移等方法的处理，尽可能地与国家坐标系统一致，从而满足图形资 料的交换核查等要求。2.5 实例山西兰花集团公司望云煤矿地处高平市寺庄镇望云村，井阳范围位于纬度38154-38 12吧，经度 19 1345-19329之间，地面高程从西向东大致在113m-l9m 变化、井下高程由西向东大致从 75m99m 变化。 根据以上数据分析，若采用 3带国家坐标系统，36 带最大变形量地面:土4.9cmlkm，井下： 土8.8c

17、m/km; 37 带最大变形量地面:土12.2cmlkm，井下土16.1cm/km。其投影变形 都是大大超过允许范围。因此，必须采用独立坐标系统以保证变形量不超限。根据矿区范围、地面和巷道工程的高程等数据的变化分析，可设计中央子午线的经 度为: 1922; 投影面正常高取: 95m。这样设计，可以采用一个坐标系来最大限度 地保证将投影变形的大小控制在可行的范围内。经计算，采用这样的独立坐标系统，地面投影至投影面的长度变形一般不大于 土2.4cm/km;井下测量成果投影至投影面的长度变形一般不大于士1.5cm/km。矿山工程以 井下测量为主，因此应尽可能地保证井下测量成果的可靠性。通过测量解算国

18、家坐标系中控制点坐标和独立坐标系控制点坐标为表 2.1，、经计算独立坐标系转换到似国家坐标系的参数 A 为 1俨丁贝3 1.2，平移参数(x为(185.761 ， 36782531.473)。表 2.1 国家坐标系国家坐标系与似国家坐标的比较见表 2.3通过对表 2.3分析，似国家坐标系与国家坐标系的差值不大于 O.3m。独立坐标系下 确定的矿区范围与国家坐标系下确定的范围重合差最大的地方相差 O.4m，在地形图上的 误差小于 0.2mm(l: 2000 地形图)或 .8mm(1: 5000地形图)，误差很小，在煤矿测量 手册上可知井上下绘、用图的精度一般均为图上的 0.8mm. 因此在出图、

19、确定矿区边界 时可以忽略不计。同时说明这种方法是可行的。第三章 控制网起算点的可靠性分析GPS测量成果所于WGS84坐标系，最终要把它转换到国家或地方的三维或二维坐标系的相应成果。转换方法一般是GPS联测几个国家或地方坐标系下的公共点作为起算点，把GPS网强制符合到该坐标系中。GPS网的相对精度比地面网的精度要高，这可以从GPS无约束平差和约束平差结果的精度区别出来。特别是当地面已知点坐标含有明显的粗差时，这将严重影响GPS网约束平差的精度。已知数据含有误差是绝对的，关键是误差的大小是否在其合理的范围之内。这就需要对起算点进行必要的检核，以便发现并剔除存在较大误差的基准点。3.1 起算点少及分

20、布不均匀对控制网的影响有些时候起算点少，这时起算点本身的误差及它们在测区的分布对控制网的影响是很难发现的，因为它的平差的数据结果可能反应不了其真实的精度。现在我们来探讨下，仍以上文为例，我们假设只有两个起算点，看看其分布、本身误差还有可能存在的粗差对控制点平差结果的影响。把方案4平差结果当做标准值，只固定Z002，F001号点，则控制网的其它点平面坐标与标准值的差值见表34。Z002和FOl位于侧区的两端，从上面四个表格中我们可以看出，固定Z002与FOOl时，控制点的平差成果与标准值相差非常小，几乎可以忽略。当FOOl的X坐标增加2em的粗差时，对其他控制点的影响也不是特别的明显，说明这种点

21、位对整个网型的抗粗差能力很强。FOOl、F002都位于测区的东面，距离也比较近，固定FOOl、F002时，平差值与标准值的差值变化明显，整个控制网向东偏移。当给FOOl增加2em的粗差时，这种变化更加的突出，偏移大的地方都达到几十公分，说明起算点在控制网中所在位置的不合理使得控制网抗粗差能力很差。总的来说，起算点应尽量在测区的外围，覆盖范围包含测区。这样控制网精度高、分布均匀且抗粗差能力也强。但在我们重新建立坐标系，发现这个问题时，我们又如何把原先的成果纠正过来呢?我们仔细研究发现这些变化还是有规律可寻的，在离起算点距离大概相同的点，它们X、Y的变化是趋于一致的。这对我们新旧控制网坐标的改正很

22、有帮助，如两次所用起算点不一样或同样的起算点，但有得起算点被破坏而不知道，所导致同一个点的坐标值偏离太大。还有因为起算点有问题，但旧的控制网因起算算据太少而不能发现，在新的控制网没建立起来之前所有测量都是用的旧控制网的成果，这就需要对这些测量产品进行纠正。纠正的方法是根据新旧控制网坐标差值，根据控制点的分布，按一定距离区域进行分块改正。第四章 开采沉陷可靠性分析4.1 开采沉陷的概念有用矿物被采出来以后，开采区域周围的岩体的原始应力平衡状态收到破坏，应力 重新分布，达到新的平衡。在此过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续 的破坏(开裂、冒落等)，这种现象称为开采沉陷。4.2 地下开采

23、诱发滑坡的基本规律4.2.1 采动滑坡的特点采动滑坡是指地下开采的影响下，由于上极岩土体变形破坏而引起的山体滑坡，它 是采动山体沿滑裂面向较低水准面的整体位移，采动滑坡具有突发性，涉及范围大且不 易预计等特点，它在时间和空间上与地下开采有一定的关系，但主要取决于地质环境及 其它诱发因素的综合影响。4.2.2 采动滑坡发生的地形地质条件采动滑坡的发生必须具备 3 个条件地表临空、地下采空及上覆岩层中存在软弱层面， 对开采影响敏感的地形地质条件主要有:高山陡坡地形，在高山陡坡下来矿时，开采影响主要表现为地下采空使陡坡失去下 卧支撑及地下开采引起的覆岩拉伸变形使地表产生裂缝，破坏了陡岩的连续性，同时

24、， 由于坡度陡，岩土体自重产生的水平分力大，在其它因素作用下很容易失稳。失稳形式 为切层型滑坡和崩滑。失稳模式可归结为颠倒一拉裂沿层剪切滑动。松散物坡积地形，此类地形包括冲积土坡和人工堆积坡，开采移动变形坡坏了土层 的力学性质，减小了其内聚力，加上地表水的渗透作用，致使坡体失稳，失稳形式为沿 平面滑动面的直线型滑坡，此类滑坡多在内聚力很小的人工堆积坡中，在大雨的作用下， 可能转化为泥石流。沿圆弧形滑动面的滑坡，此类滑坡多发生在黄土层内。存在软弱层面的地层，软弱层面包括粘土层、泥岩、软质砂岩、岩层面、断层破碎 带、基岩风化面等，开采影响主要表现为强度较低的软弱导首先产生破坏而导致滑坡， 滑坡形式

25、为沿软弱层面缓慢蠕滑的坐落平推式滑坡。此类滑坡多发生在软弱层面埋藏较 深且倾角较小的地质环境中。l顶层滑坡，如韩城象山沿坡。沿基岩接触面的表土层滑坡， 此类滑坡多由于地表开采裂缝使地表水渗透至风化界面处停滞下来，滞水处的粘土吸水 膨胀软化而造成。古滑坡地区在古滑坡体下采矿，由于破坏了覆岩物理力学性质，很容易使己经稳定的古滑坡体复活，形成各种新的滑坡，如阳泉二矿的大型古滑坡体。由于下方采矿的影 响，使该滑坡体系近几年急剧复活，后缘产生宽大的裂缝，错台高大以上，滑动体推动 前缘台坡发生蠕动，使铁道床鼓起，破坏了铁路和地下管道IMJ714.2.3采动滑坡的成因分类4.3地下开采引发裂缝分析地下矿层采

26、矿遗留的老窿(采空)区，矿层上部失去支撑，平衡条件被破坏，采空区 上方岩体随之将产生较为复杂的移动和变形。采空区上方岩体的变形，总的过程是自下 而上逐渐发展的盆状沉落。按岩体的破坏、移动程度，自下而上划分为 3 个不同的影响 带，即冒落带，裂隙带，弯曲变形带。a.冒落带： 在自重及上覆岩层作用下，变形、破碎、胡落至采空区的那部分顶板岩 层叫冒落带。冒落带高度和破坏程度与矿层开采方法、顶板管理方法、岩层产状、岩性 及地质构造有关，冒落带的高度一般为采空厚度的35倍，本次设计按5倍考虑。b.裂隙带： 当冒落带上部的岩层在重力作用下产生的弯曲变形超过抗弯强度时，因 离层和断裂而产生的模形连通裂隙(有

27、时为层状裂隙)带，叫裂隙带。裂隙带的高度般 为采空厚度的1218倍，本次设计按18倍考虑。c.弯曲带:裂隙带上方，在自重作用下，只产生弯曲沉落变形的那部分岩层叫弯曲 带。此带内的岩层变形较轻，裂隙密闭，不连通，导水性弱。冒落带和裂隙带又合称为两带，两带之间没有明显的分界线，均属于破坏性影响区。 故本次采矿遗留的老窿(采空)区处理以处理采空区、冒落带和裂隙带为主。 开采产生的地表裂缝与煤层的开采条件、覆岩性质、覆岩产状、地表地形和地貌包 括地层倾角、倾向、微地貌特征和松散层结构特性、采动程度、坡体形态、地表岩土性 质、开采方法、深厚比、采空区尺寸、工作面推进速度、浅层构造和软弱面状态等因素有关。

28、4.4断层对开采沉陷的影晌(1)在垂直断层走向的剖面上 根据断层面倾角和一作面基岩移动角之间的相对关系分三种情况1.断层面倾向和作面基岩移动角倾向一致，断层面倾角小于基岩移动角，当开采影 响波及到断层时，地表移动范围增大。2.断层面倾向与基岩移动角倾向一致，断层面倾角大于基岩移动角，当开采影响波 及到断层时，地表移动范围减小，但破坏情况相对前者较为严重。3.断层面倾向于卡作面移动角倾向相反，即断层面于移动角的影响线相交，断层露 头处往往产生宽度较人的台阶状裂缝，地表移动范围缩小。(2)在沿断层走向的剖面上 根据实际观测资料，在沿断层走向的剖面上，断层露头处的台阶是以主断面为中心向两侧逐渐变小，

29、断层的破坏作用逐渐衰减。其影响范围按下式计算：1= Hoctgo式中: 1一一影响范围; Ho一一平均来深;o一一走向边界角。断层对地表移动与变形产生影响的原因在于断层带处岩层的力学强度大于地低于周围岩层的力学强度。由于应力的集中作用，故使该处成为岩层变形集中的有利位置， 地下煤层开采后，在上覆岩层发生移动与变形的同时，岩层还沿着断层面发生滑动，于 是在断层露头处的地表就出现台阶状的破坏，盆地内移动与变形的止常分布发生改变， 在断层露头处的地表变形加剧，大大地超过了正常值。断层影响最初反映到地表的是裂缝，逐渐增大并形成台阶。一般情况下台阶下错总 是朝向采空区方向，当作面邻近老采空区时，台阶下错

30、也有可能朝向老采区的方向。台 阶大小与断层、工作面回采等情况有关。在开采影响范围内遇有断层存在时，首先应确实查明断层的位置、产状及断层的摆 动情况，正确推断出其在地面的露头位置，分析断层露头位置附近的地面设施情况及其 承受移动变形的能力，再以科学、合理的参数，留设断层及保护对象的保护煤柱。实际操 作时，应选用具体地质采矿技术条件下开采引起的地表移动变形边界角条件允许时，也 可选用边界角与移动角的平均值作为留设保护煤柱的主要参数 。4.5 有限元数值分析有限元数值计算模型与实验模型相同，计算程序采用地下工程二维弹塑性有限元分析程序，该程序既能有效地模拟地下开采效应，又适用于边坡工程，已在采矿和岩

31、石力学 领域内广泛应用。以韩城象山煤矿为例，对其分析如下：1.应力分析 采动前斜坡的应力状态主要取决于地表形态，软弱央层对应力分布没有明显影响，斜坡的最大主应力。最小主应力几及最大剪切应力瑞等值线大致与地形相同，总的应力状态 与稳定的自然斜坡相一致。地下开采后，斜坡主应力状态发生改变，当采空区位于斜坡后 缘地表为平地时，采空区上方垂直应力减小，水平应力增大，而煤柱上方垂直应力增大，水 平应力减小，使应力等值线呈现波浪形状，但是，断层附近岩体的应力分布为非连续性，产 生应力下降槽乃致拉应力区。当采动范围达到软弱夹层及斜坡时，引起应力重新分布，随 着工作面的推进最大主应力。在夹层之间产生应力集中，

32、在煤柱上方和靠近斜坡后缘更 甚，最小主应力。沿夹层产生局部拉应力区最大剪应力在夹层之间产生应力集中，而夹层 本身编较周围岩体小这表明该处的剪应力被部分转化为位移或变形。电厂区表土层口应 力变化非常复杂，拉压应力交替出现，这表明该处可能成为斜坡滑移的剪切出口。2.塑性分析 采动前的斜坡仅在断层及斜坡坡角处产生小范围的塑性屈服区，地下开采后，断层带及斜坡后缘岩体的塑性区迅速扩大，随着采空区向斜坡前缘发展，塑性带基本上分布于 整个软弱夹层和后缘岩体中。3.位移分析 当采空区位于斜坡后缘地表为平地时，移动变形符合岩层移动的一般规律，当采动区达到斜坡及软弱夹层范围后软弱夹层上下岩体产生相对移动电厂区地表

33、产生位移和抬 升，其规律性与象山滑坡实际情况及模型实验结果基本一致。4.滑坡机制分析 综合分析表明，象山采动滑坡发生的机制为斜坡在开采影响下，后缘岩体首先引起应力变化。产生塑性屈服乃致拉裂随着采空区向前发展塑性区沿软弱夹层不断向下坡方 向沿伸，在斜坡岩体产生开采移动变形的同时，后缘岩体在重力作用下开始沿着己屈服的 软弱夹层剪切蠕动并推动前缘坡体产生顺层剪切滑移，电厂区的移动即是斜坡体沿软弱 夹层向下坡方向蠕动并挤压推动表土岩体所致。斜坡失稳的模式可归结为地下采空一 后缘坡坏一剪切蠕动的推动式顺层滑坡破坏模式。结束语1.分析国内矿难频频发生的原因所在，提出对矿山测量成果可靠性分析必要性。2. 矿

34、区坐标系的建立及它所涉及的中央子午线、投影面的合理选择，不同坐标系 之问的相互转换。介绍了三种求解长半轴改正量的方法和它们之间的差异。地方坐标系 回归国家坐标系的方法研究。3. 介绍了边长观测法、平差结果直观法、F 检验法、同名基线法对控制网起算点 兼容性分析和它们分别适合的场合。起算点少和分布对测量结果及抗和差性的影响。4.控制网的可靠性与效率，分别对 GPS控制网与常规网进行介绍并比较其差异性。5. 从地下开采对诱发山体滑坡、产生地表裂缝的规律和断层对开采的影响来分析 开采沉陷的可靠性。6. 介绍陀螺经纬仪的应用和导线网角度平差计算的方法，比较了它与简易平差的 差异，得出严密平差更为可靠的

35、结论。随着全球定位系统的广泛应用，地面测量自动化程度已有大幅度提高。但是，面向矿井内部的快速定位与自动导航系统，除传统的陀螺定向与初露端倪的影像匹配定位技术 之外，尚没有满足矿山工程精度与作业速度要求的地下快速定位与自动导航的理论、技术与仪器。矿山测量自动化是解决井下实时定位、矿山及时救护的关键技术手段。如果 矿工配备这样的系统，那么井下施工时不但能及时发现存在的危险，而且随时给予地面 的位置信息，可有效实施井下抢救和提高工人自我防护能力，因此应如何保证其测量成 果的可靠性应作为矿山测量重要的科研方向和攻关目标。开采沉陷这块应该根据矿区的 实际地质情况建立具有前瞻性的观测站，分析开采损害可能的

36、实际影响。致 谢本文是在 老师的悉心指导下完成的。从论文的选题到研究、撰写、从资料的准备到论文的审阅和修改，导师在百忙之中倾注了大量心血。入学以来，老师在学习和生活上给予了无微不至的关怀和鼓励，是本论文顺利完成的支柱。老师严谨治学 的态度、一丝不苟的求实精神和对事业孜孜不倦的追求与奉献深深影响着我，令我终身受益。在我的论文完成之际，谨向导师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。最后，感谢我的父母、兄长、及亲朋好友，无论境遇如何，他们始终陪伴着我，分享着我的快乐，分担着我的痛苦。在平时的生活学习中，他们始终给予我充分的理解和支持，使我能够专注于学业和工作，不断的向人生目标迈进。对他们表示深深的感谢!参考文

37、献 1乔德广.测绘新技术在煤矿测量中的应用J.科技论坛，2009（8）.2张国良主编.矿山测量学M.徐州，中国矿业大学出版社，20013程绪琦等.AutoCAD2006中文版标准教程M.北京，电子工业出版社，2005.4陈俊杰，邹友峰.矿山测量在煤矿中的作用及发展趋势J.中国矿业，2006，（10）.5李军.煤矿测量新方法的应用研究J.测绘通报，2009，（08）.6 管大禹，位于不同参考椭球下投影面坐标的确定.城市勘测.28.7 余代俊，试论选择地方参考椭球体长半径的合理公式.测绘科学.25(3).8 陈丽华，汪孔政，关于参考椭球平均半径的探讨测绘通报.2(1). 11 张述清，李永云.地方独立坐标系统的建立及实现.测给工程.27(4).9 陈义，刘大杰，GPS 起算点的稳健选择.解放军测给学报.1995，12(3).10 吴向阳，GPS 网中己知点坐标正确性的检核.测绘通报.1997(1). 11 纪奕君，起算数据对 GPS 测量成果的影响分析.矿山测量.23(2).12 陶本藻，测量数据处理的统计理论和方法测绘出版社.27.13 黄声享，GPS 测量控制网公共点兼容性分析.武测科技.1995(2).