【摘

 要】通过在成庄矿 5303 综放工作面建立地表移动观测站获取地表移动数据，获取该类

地质条件和采矿条件下地表移动规律，能够提前预测地表塌陷范围和程度，从而采取相关
措施保证煤层气管道不受塌陷影响。
　　【关键词】煤层气管道；地表移动；观测站；应用
　　近年来，随着晋煤集团的煤层气产业规模不断扩大，运输方式也由槽罐车运输升级为
管道运输。通常情况下，煤层气运输管道中运送的瓦斯浓度达到

90%以上，一旦出现泄漏极

易造成极为严重的后果。为了保证这些管道安全运行，必须确保井下开采形成的地表塌陷对
其不造成明显的影响。

2009 年，晋煤集团成庄矿首次遇到了 5303 综放工作面上方有煤层气

管道通过的特殊情况，为此，研究建立地表移动观测站研究开采沉陷对地表煤层管道的影
响规律就显得十分必要。
　　

1、5303 工作面概况以及开采可能产生的问题

　　

1.1 5303 工作面概况

　　成庄矿

5303 综放工作面位于一水平五盘区，工作面走向长度 1855 米，纵向宽度为 200

米。地面标高为

809～1058 米，工作面煤层底板标高为 513.6～586.4 米。从地表看，该工作

面位于李街、司家山村以北，刘河村以南，穿越刘河村保安煤柱；地面有一趟晋煤集团西气
东输煤层气管道通过，和该工作面走向斜交，煤层气管道在

5303 工作面范围内的长度

218.5，管道距 5303 工作面设计停采线最近距离为 52，最远距离 138。
　　

1.2 开采可能产生的问题

　　结合

5303 工作面的实际情况，位于该工作面上方的西气东输煤层气管道要保证安全运

行，至少要以管道为中心向两边各延伸

100 米，使煤层管道有 200 米宽的保护范围。但对于

5303 工作面来说，设计停采线距管道最近只有 50 米，井下开采引起的地表塌陷可能使管
道弯曲、变形，甚至断裂，给供气安全带来极大危险。（见图

1）

　　

2、采煤塌陷引起的地表移动规律研究

　　为了确保成庄矿

5303 放顶煤工作面在回采过程中，其地表上方的煤层气管道能够安全

运行，必须建立地表移动观测站，通过监测技术分析，掌握采煤塌陷引起的地表移动规律。
　　

2.1 建立地表移动观测站

　　根据晋煤集团矿井地质条件的分析，

5303 工作面回采位置与管道在平面图上的投影之

间的距离小于

100 米的保护距离时，将会对输气管线产生影响，为了保证安全，必须建立

地表移动观测站在

5303 工作面回采过程中进行地表移动观测。为此，决定本监测区域采用

剖面线状观测站，设置

3 条观测线，即：在工作面宽度范围内地表上方沿煤层气管道（煤

层倾向）设置一条倾向观测线，再向停采线方向偏移

20m 沿管道方向设置第二条倾向观测

线，同时在工作面走向上设置第三条走向观测线。
　　

2.2 数据采集

　　地表移动观测数据采集的内容是：在采动过程中，定期、重复测定观测线上各测点在不
同时期内空间位置的变化情况。观测站的观测程序按表

1 进行。

　　表

1 观测站观测内容及要求

　　观测内容

 观测时间 要 求

　　连接测量（控制点）

 设站后、至停采线 150m 影响前 15～20 天 与控制网连测，独立进

行

2 次，2 次观测点位误差小于 7cm，高程不低于三等水准测量的精度。

　　全面观测
　　（工作测点）

 至停采线 150m 影响前 10 天 独立观测 2 次，两次观测时间间隔小于 5 天。

坐标不低于

5”导线的精度，高程不低于三等水准测量的精度，同一点坐标、高程差小于

10mm。
　　高程巡视测量（工作测点）

 工作面推进至停采线 150m 左右时 每 5 天进行一次，四等