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。     

岩溶陷落柱发育的地质环境及导水类型分析

根据刘桥一矿已揭露岩溶陷落柱的现场调查，结合以往华北煤田陷落柱资料，论文探讨了陷落柱发育的地质环境，认为可溶性岩层、地下水迳流、区域性贯穿陡倾节理、层滑构造和以重力为最大主动作用力是岩溶陷落柱发育的必要条件，并在此基础上分析岩溶陷落柱柱边围岩结构变化特点，总结了陷落柱识别方法以及导水类型。     

朔州矿区岩溶发育规律及陷落柱形成机制研究

神头泉域地层构造受华北地质沉积构造背景控制。根据区域构造运动背景及勘探资料分析,提出对神头泉域含水层岩溶发育规律和富水性的认识:神头泉域奥陶系灰岩岩溶较发育、富水性较强,且其发育很不均匀,山前补给区以垂向岩溶裂隙为主,煤系地层下及排泄区灰岩以顺层岩溶裂隙或岩溶洞穴为主。根据区内钻孔资料统计,神头泉域内奥陶系灰岩顶界有厚度11~24 m的不透水段(奥灰顶部隔水段),对防治底板奥灰突水有利,但在断裂构造带、陷落柱发育处可能缺失。朔州矿区陷落柱很发育,目前的4个矿共揭露26个,绝大多数陷落柱有充填密实、不导水等特点;但也有个别陷落柱富水、导水,分析认为这与构造断裂有关。     

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.     

成庄矿岩溶陷落柱特征与成因分析

成庄井田岩溶陷落柱相当发育,根据三维地震探测和井下开采3号煤层揭露,井田内有大小陷落柱185个,平均3个/km2。根据成庄井田地质报告及井田内钻孔数据等资料,分析了成庄井田内陷落柱的发育特征及成因。结合山西岩溶水强径流带的影响分析认为,成庄井田陷落柱主要是由于岩溶水强径流对可溶性煤系地层的溶蚀作用形成的。虽然井田内揭露的陷落柱大部分不导水,但当掘进到井田西部带压开采区,可能会沟通强含水层,引发突水事故。     

开滦范各庄井田岩溶陷落柱发育特征及其主控因素研究

为了预防岩溶陷落柱引发矿井水害的发生,以开滦矿区范各庄矿发育的岩溶陷落柱为研究对象,基于野外勘测、采掘生产资料和钻孔资料数据,分析了研究区岩溶陷落柱的发育特征及分布规律,提出了岩溶陷落柱的井下预测方法,讨论了陷落柱发育的地质主控因素。研究表明：该区陷落柱发育形态多样,剖面上呈大小不一的圆柱状或圆锥状。研究区岩溶陷落柱主要分布于构造复杂的褶曲地带,明显受控于构造特征,分布规律与断层和节理发育密切相关。奥陶纪灰岩顶部长期风化剥蚀为陷落柱的形成提供了物质基础,研究区地下水动力条件对陷落柱发育规模与分布控制作用明显。     

强径流带上陷落柱分布规律探讨

陷落柱是华北石炭二迭系煤田广泛存在的一种地质现象,现在学界较普遍认为是由于煤系基底岩溶发育导致上覆岩层垮落而形成的。通过对西铭矿北五盘区陷落柱的密度及分布规律的分析认为,处在强径流带上的向斜构造两翼陷落柱呈群集中分布,一般是在具有活跃岩溶的水化学条件下,并伴有溶洞扩溶等影响下形成的。     

华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式

华北型煤田广泛发育有岩溶陷落柱,岩溶陷落柱对煤矿安全生产有较大影响,特别是其突水性对煤矿安全生产威胁较大。从论述华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式及判据入手,分析了井下溶陷落柱突水机理。     

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.     

西南金刚煤矿岩溶陷落柱发育规律研究

华南型煤田岩溶陷落柱的发育特征及其分布规律与华北型陷落柱存在一定的差异性。以华南三叠纪煤田达州矿区金刚煤矿发育的32个岩溶陷落柱为研究对象,统计分析了岩溶陷落柱的特征,研究了影响其发育的主控因素,并对岩溶陷落柱优势发育区进行了圈定。成果显示,区内岩溶陷落柱的分布具有不均匀性和成带性,其主控因素为灰岩埋深、地质构造及地下水径流条件;用Hausdorff分形维数方法定量评价了研究区构造复杂程度,总结了构造与陷落柱的关系,将金刚煤矿岩溶陷落柱发育情况划分为3个等级：发育不利区（0～1.1）,发育有利区（1.2～1.4）及发育较有利区（1.4～1.7）。     

刘桥-矿岩溶陷落柱导水性分析

刘桥一矿是淮北煤田陷落柱发育数量最多、面积最大的矿井，根据刘桥一矿已揭露的岩溶陷落柱的现场调查，结合以往华北煤田陷落柱资料，从刘桥一矿岩溶陷落柱发育的地质背景、岩溶陷落柱内部地质特征与水文地质特征，探讨岩溶发育特征及对岩溶陷落柱含导水性分析，对未开采区进行预测，为煤矿安全生产提供地质资料。     

山西岩溶陷落柱的岩体力学背景

根据对山西岩溶陷落柱岩体致塌结构及岩层控制的调查研究,指出构造节理及沿中奥陶统石膏带的滑移－拉裂对岩溶发育及陷落柱的形成起重要作用,并认为山西岩溶陷落柱的形成与裂谷地貌水动力条件及岩体侧向卸荷有关．     

浅析鹤壁十矿陷落柱的发育规律

1 岩溶陷落柱形成概况 岩溶陷落柱是奥灰岩溶空洞上覆岩层坍塌的产物,形成的基本条件应当包含几方面的内容:一是必须具备柱体塌落的空间,煤系地层下伏有可溶性岩层(如石灰岩、白云岩、石膏等),而且在地质历史时期已经形成足够的空间;二是具有活跃韵水动力条件和良好的地下水通道;再者伴有发育的构造条件.前者是基本条件,而后二者则为主要控制因素.     

顾北煤矿岩溶陷落柱-断层-裂隙属性再造技术研究

断层、陷落柱、裂隙突水是华北煤田煤层开采面临的重大威胁，对于隐伏构造特征和属性再造是目前亟待解决的关键科学问题。顾北煤矿1煤层属“高水压薄阻水层”的灰岩岩溶承压水上开采，不仅受底板太原组灰岩水威胁，也受隐伏垂向通道导通奥陶系灰岩水的严重制约。本文基于对顾北煤矿隐伏构造探查和改造工程实践，采用顺层分支双层注浆方法对2#陷落柱-断层-裂隙属性进行再造，有效改变其活化性和危害性，提出了单层再造、双层再造两种构造属性改造模式。进一步系统分析研究了顾北煤矿北一1煤采区2#陷落柱及伴生断层的探查、治理过程，重点对区域超前顺层分支探查治理效果进行评价，经检验治理效果良好，建立了以三维地震、垂直钻探技术、顺层分支钻探技术为核心的隐伏构造探查技术新体系。可为煤矿的安全高效开采提供保障，为华北煤田隐伏构造研究提供技术方法和理论支撑。     

刘桥一矿岩溶陷落柱导水性分析

刘桥一矿是淮北煤田陷落柱发育数量最多、面积最大的矿井,根据刘桥一矿已揭露的岩溶陷落柱的现场调查,结合以往华北煤田陷落柱资料,从刘桥一矿岩溶陷落柱发育的地质背景、岩溶陷落柱内部地质特征与水文地质特征,探讨岩溶发育特征及对岩溶陷落柱含导水性分析,对未开采区进行预测,为煤矿安全生产提供地质资料。     

陷落柱突水的防治技术探析

岩溶陷落柱的存在容易引起矿井突水,对煤矿正常回采威胁巨大。本文主要探讨陷落柱突水的防治技术,对岩溶陷落柱的形成机理进行了分析,指出岩溶陷落柱的形成需要经历溶洞发育和岩溶塌陷两个阶段,论述了陷落柱围岩特征和陷落柱周边小构造以及陷落柱突水的防治技术。     

太原西山煤田断层转换带构造形态及地质意义

太原西山煤田东北缘的王封断层转换带三维构造形态复杂,断块构造和断层伴生陷落柱是其主要特征。通过采集断层转换带地质信息,建立王封断层转换带3D模型。王封断层转换带构造形态反映了伸展环境下,太原西山煤田煤系地层断层间转换以断块和转换带形式进行调整,断层转换带可作为断块构造形成的一种中间过渡形态;岩溶陷落柱形态说明其形成于主控断层以后,断裂构造对其形成有重要作用。     

西山煤田岩溶陷落柱柱体形态与组构特征

岩溶陷落柱柱体形态与组构特征严重影响着华北煤田的物探解译、采掘工作开展和水文地质预测预报。通过野外观测、井下编录、叠置对比和统计分析,以例证的形式,表征了太原西山岩溶陷落柱柱体高度、跨度、柱壁角和柱体组成,归纳了岩溶陷落柱柱体形态特征,在煤层开采界面上直径多为30～50 m,自奥灰顶面算起高度多在150～350 m,柱壁角为82°～85°,高低参差不齐,在柱顶上覆软岩层上多发育直径10 m左右"锅底"状构造的柱状岩块堆积体;总结了其柱体组构特征,柱体顶部往往空洞发育、富水、多生长次生矿物晶体;自柱顶以下的柱体组构密实、干燥,岩块镶嵌接触或碎屑流以基质形式填充于大岩块之间,大岩块与大岩块之间分段相间,岩块表面多发育镜面及擦痕构造;柱体下部岩块分选变好,块度变小,密实镶嵌;柱体中最大岩块直径可达3 m,一般岩块直径多在20～30 cm,最小岩块直径多在1 cm左右,棱角分明;柱体边缘煤层多向柱体倾斜、煤质变差、倾向柱体的裂隙发育;柱体岩块最大塌落距多在40～200 m。在华北克拉通破坏的过程中,不同区域构造地貌演化的历程不同,导致不同区域地壳表层岩溶水系统演化的进程不同,进而导致不同煤田岩...     

华北岩溶陷落柱突水的水文地质及力学基础

为了有效预测、预防岩溶陷落柱突水，通过实际资料的水文地质背景分析，以及“厚壁筒”力学模型的模拟，研究了突水形成的基本条件。研究表明，陷落柱的充水受多种条件和因素的控制和影响，适当的水文地质基础是其突水的必要条件，但真正形成突水还必须满足突水的充分条件，即达到或超过力学临界状态，这就决定了绝大部分华北岩溶陷落柱并不充水，一般也形不成突水。     

霍州团柏井田岩溶陷落柱发育特征分析

在华北型煤田中岩溶陷落柱较为发育,已经严重威胁到了矿井的安全开采。通过对团柏井田矿井地质、水文地质和岩溶陷落柱空间展布特征分析,寻找陷落柱在井田内的发育规律,并讨论其形成机理,认为该区总体在走向为北东向的缓倾斜单斜地质构造背景下,受井田南部下团柏断层控制,奥陶纪灰岩水向西南方向有一定潜流量,向东南部郭庄泉强径流排泄,受径流环境的影响,总体上陷落柱具有定向分布、中心轴偏移方向与径流方向一致的发育规律。