华北岩溶塌陷的发育规律

岩溶陷落柱在华北煤田中广泛分布,严重影响矿井的设计和生产.为了探明岩溶塌陷发育的控制因素,根据前人研究成果,总结了华北岩溶陷落柱发育的岩性条件和构造条件.并在此基础上提出华北地区岩溶塌陷构造多发育于岩溶水与地下水水位差较大的地区这一规律,可作为今后岩溶陷落识别方面的有效分析手段.     

岩溶陷落柱分布规律及预测研究

陷落柱属于隐伏垂向构造,可以使含水层和煤层之间发生水力联系,威胁煤矿安全生产。葛泉岩溶陷落柱具有密集成群性、网络带状分布性、似等距分布性、构造控制性的特点,对其分布特征和发育规律加以分析,建立判断预测陷落柱分布规律的模糊判别模型,对岩溶陷落柱作出半定量化预测,给出预测区域。     

大同四台井田岩溶陷落柱发育规律的研究

大同四台井田地质构造尤其是岩溶陷落柱严重影响矿井的正常生产和接替,通过对井田地质构造、地层和岩溶陷落柱的分布特征研究,结合大同煤田地质资料,找出了井田岩溶陷落柱的发育规律,保证了矿井的正常生产。同时为相邻矿井在岩溶陷落柱发育规律方面提供了借鉴经验。     

葛泉矿隐伏岩溶陷落柱宏观预测研究

华北石炭二叠纪煤田岩溶陷落柱形成条件及发育分布规律,是岩溶陷落柱宏观预测的主要根据和理论基础.通过分析葛泉矿岩溶陷落柱的分布特征和发育规律,提出了对葛泉矿隐伏陷落柱的宏观预测.     

平顺老马岭岩溶陷落柱的发现及形成时段探讨

岩溶陷落柱是华北煤系中大量赋存的一种危害矿井生产的灾害地质现象,探求岩溶陷落柱的形成时段是进一步研究其运动学过程、导水性及分布规律的基础。野外调查发现,山西省平顺县老马岭1 450m的分水岭上发育一赋存在奥陶系灰岩中的岩溶陷落柱。基于老马岭岩溶陷落柱柱体剖面揭示的形态学特征、流域构造地貌与岩溶水系统演化的表生过程模式及之前对太原西山岩溶陷落柱群形态特征的统计结果,发现平顺河流域岩溶地貌演化经历了2期夷平面与1期宽谷面,其间构造活跃期山顶面平均剥蚀速率分别为19.2,45.3,220.0m/Ma;得出岩溶陷落柱发育于构造稳定、岩溶水侧蚀作用加强的夷平面形成时期;类比证实了奥陶系灰岩顶面横截面积为40m×60m的老马岭岩溶陷落柱完全可以塌透上覆176.5m厚的地层。进而从陷落柱柱体岩块最大塌落距、发育的地貌部位及前人对夷平面时间的研究成果,探求出老马岭岩溶陷落柱形成时段为42~25Ma间的甸子梁夷平面发育时期,同时也表明老马岭岩溶陷落柱可作为本区甸子梁期夷平面存在的重要标志。     

范各庄矿陷落柱发育过程及预测研究

以井田构造演化为主线,结合沉积埋藏史及陷落柱几何形态学分析,阐述了范各庄井田岩溶陷落柱的形成过程,表明本区陷落柱形成主要受三期构造叠加作用,其中,燕山晚期—喜马拉雅早期产生的贯穿开平煤田南东翼的NE向断裂带,决定了陷落柱在该区的发育;同时,根据已采区陷落柱发育分布规律,研究了陷落柱发育具体位置的影响因素,运用构造曲率理论及古径流条件分析,表明未采区东南部陷落柱发育的可能性较高,为岩溶陷落柱的防治和预测提供了新的思路。     

皖北刘桥一矿岩溶陷落柱特征及成因探讨

详细分析了刘桥一矿岩溶陷落柱的发育特征和分布规律，探讨了岩溶陷落柱的成因条件，指出构造作用对陷落形成的控制，建议根据陷落柱的方向性和等距性进行预测。     

大同煤田(北区)岩溶陷落柱发育规律及成因分析

在煤层开采过程中,当掘进巷道或回采工作面接近陷落柱时,围岩应力破坏而造成通道导水,危害矿井安全。大同煤田(北区)地处华北地台北部边缘,所处岩溶水系统为隐伏排泄的独特性质,陷落柱基本为隐伏型,井下揭露前大多无预兆,典型的隐伏陷落柱+裂隙发育带为突水通道,探查和治理难度较大。本区陷落柱发育特征北部形态多为圆形,具有小而集中分布规律,南部形态多为椭圆形,具有大而稀疏的分布规律。区内北部成因主要与岩性和径流条件相关,南部主要与构造紧密相关,熟悉岩溶陷落柱的发育特征,了解其成因对探查陷落柱和防治措施提供重要依据,对陷落柱分布规律的预测以及对其分析成因,提前做好矿井水害防治工作,对煤矿安全生产具有重要意义。     

煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究

 摘要：岩溶陷落柱是我国北方石炭二叠纪煤田广泛发育的一种特殊的隐伏构造。岩溶陷落柱水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,充分认识陷落柱的相关规律,对煤矿安全生产意义重大。本文分别从陷落柱形成的基础条件和进阶条件两方面阐述了陷落柱的形成过程;指出了陷落柱分布规律;说明了陷落柱周围局部小构造类型及特征;分析了陷落柱突水机理;明确了陷落柱围岩特征,最后提出了陷落柱的探测方法及陷落柱水害的防治水对策,通过系统的分析,较全面的介绍了煤矿陷落柱水害。     

西山煤田陷落柱形成之主控因素分析

以构造为主线,结合岩性、地下径流等分析了西山煤田陷落柱形成之主控因素,认为陷落柱在形成中,地质构造决定了陷落柱形态与分布规律,地层岩性组合是岩溶发育的物质基础;以构造应力为出发点,结合重力、真空负压等作用进行研究,认为陷落柱具有多种威因机制.     

综合物探在陷落柱精确定位探测中的应用

为保证安全回采3301工作面,精确探明工作面内部陷落柱发育位置,避免给煤矿生产衔接和安全回采造成严重问题,对该工作面进行了无线电波透视探测,并对重点异常区域进行了槽波地震精细探测。结果表明:无线电波透视技术,可对陷落柱进行定性判定和横向位置准确定位,但纵向分辨率较低。槽波勘探技术,对陷落柱等其他地质异常均有明显响应,且对构造发育位置分辨率较高,但很难对所探测异常体进行定性分析。综合全工作面无线电波透视探测和重点区域槽波地震探测,既可以减少槽波探测工作量,又可以实现异常体的性质判别和准确定位。综合探测陷落柱长轴100 m、短轴83 m,实际揭露陷落柱长轴94 m、短轴64 m,验证结果与综合物探成果基本吻合。     

长治盆地霍尔辛赫煤矿三维地震勘探技术研究与应用

长治盆地霍尔辛赫煤矿位于长治盆地西侧,井田内断层和褶曲较发育,岩溶引起的陷落柱较多,需对其进行查明。三维地震勘探技术常用于井下勘探中,基于岩石的波阻抗差异,对地下地质构造进行推断、解释的物探方法。通过在此区开展此方法,详细查明区内新生界厚度、煤层底板起伏形态、断层、陷落柱的分布及其性质。研究得出,3号煤层达到查明程度,15号煤层为控制程度,共发现波幅≥10 m的褶曲7个;发现的6条断层中落差≥5 m的3条为逆断层,＜5 m的3条为正断层;长轴直径＞25 m的陷落柱6个,其中3个为控制可靠陷落柱,另3个为控制较可靠陷落柱;并圈定异常区3处。研究为后续煤矿开采设计提供了详实、可靠的地球物理资料。     

古城煤矿陷落柱发育特征及含导水性分析

陷落柱对煤矿安全生产的影响较大,对采区及工作面的合理布置、采煤方法和采掘机械的选择增加困难。另外陷落柱导致的突水具有隐蔽性、突发性、容易导通丰富的岩溶地下水,对矿井安全生产威胁较大,因此陷落柱的发育特征及含导水性分析意义重大。     

陷落柱发育规律及富水性特征分析

陷落柱在华北煤田广泛发育和分布,根据赵庄二号井已经发现的6个陷落柱,探讨陷落柱的成因,介绍井田内陷落柱的分布特征和内部充填物质特征,研究陷落柱的发育规律及其富水性特征。结果表明,陷落柱多分布在向斜轴部和断层带及其附近,常成群出现,具有分片分带的特点。柱体内上部胶结程度差,中部胶结致密,下部胶结相对较差。陷落柱上部弱含水,下部含水多为深部奥灰水垂向越流补给所致。研究结果可以为煤矿陷落柱防治水提供科学依据,丰富煤层底板突水理论,并带来社会经济效益。     

胡底煤矿岩溶陷落柱分布规律研究

岩溶陷落柱是岩溶空洞上覆岩层坍塌的产物,其往往成为导水通道,沟通煤层上下含水层之间的水力联系,造成严重的矿井水害。通过分析胡底矿岩溶陷落柱的水文地质条件,从影响岩溶陷落柱发育的角度,总结出本井田岩溶陷落柱的分布特点,为本井田预测隐伏岩溶陷落柱的发育位置提供帮助,为煤炭资源安全开采提供依据。     

反射槽波探测陷落柱正演模拟及应用研究

在陷落柱发育矿井工作面设计阶段,需要利用现有一条巷道预先探测将要布置工作面的陷落柱情况,反射槽波法可以对巷道两侧一定尺度及位置的陷落柱进行探测。通过建立正演模型,采用数值模拟方法,研究反射槽波探测陷落柱的分辨能力,分析反射槽波准确探测陷落柱的影响因素,指导实际槽波资料的采集、处理与解释。研究表明,通过正演模拟反射槽波对陷落柱直径、不同道、炮间距、离巷道距离等参数可知,加密道炮间距可以探测长轴直径10 m和距巷道100 m的陷落柱一侧边界;反射槽波探测陷落柱实际应用以10 m炮距、5 m道距为最佳观测系统;反射槽波对工作面布置提供了可靠的地质保障,影响探测精度的因素较多,加密观测系统与绕射波偏移算法可提高准确度。研究成果可为陷落柱发育矿井工作面布置及巷道开拓提供技术参考。     

钟祥市斑竹垱岩溶地面塌陷成因与治理效果分析

钟祥市斑竹垱岩溶地面塌陷是典型的采矿降水疏干影响区地面塌陷。该岩溶地面塌陷的形成与岩溶发育程度、水文地质条件、人类工程活动密切相关,构造破碎带(断裂)促使地下水富集带发育岩溶,岩溶管道和溶洞为塌陷提供空间条件,采矿降水改变疏干区地下水径流途径诱发塌陷形成。采用注浆加固、回填、河床整治、绿化等工程对斑竹垱岩溶地面塌陷区进行综合治理,取得预期建设效果。     

太原东山大窑头煤系层间构造与岩溶陷落柱群发育模式

煤系层间构造与岩溶陷落柱是阻碍煤炭企业高效生产的重要地质障碍，太原东山大窑头新开挖的路堑剖面集中揭示了这两类密切相关的构造现象；笔者在区域地质调查和对路堑剖面地质编录的基础上，从构造、地貌、水文演化的角度，构建出太原东山煤系层间构造与岩溶陷落柱群发育模式，获得：在燕山期EW向挤压应力体制下形成大窑头褶皱与层间构造，在新生代早期EW向伸展应力体制下，太行山前断裂发育后形成华北岩溶水系统后，在大窑头背斜轴部奥陶纪灰岩中发育管道流进而形成岩溶陷落柱群，新生代中晚期伴随着太行山隆升、晋中断陷的形成，发育了本区走向近EW的断阶，使得华北岩溶水系统解体。分析结果表明：太原东山岩溶陷落柱群是在构造控制下华北大岩溶水系统发育的结果，可作为华北克拉通破坏表生过程的良好记录物。     

椭圆形陷落柱厚壁筒突水模式力学判据及数值模拟

有效地预测、预防岩溶陷落柱突水,运用复变函数、弹塑性力学,推导了椭圆形截面陷落柱“厚壁筒”力学模型突水模式的临界判据方程,并通过有限元软件验证了陷落柱受到均布力作用时,应力分布的解析解。研究表明：椭圆形截面陷落柱在受到以陷落柱柱体为导水通道的均布力作用下,厚壁椭圆筒的应力从椭圆筒的内壁到外壁逐渐变化,在椭圆筒内壁的长半轴的两个端点处应力取得最大值,在椭圆筒的短半轴处的应力取得最小值。