沈南煤田岩溶陷落柱及其导水性特点

结合沈南煤田地层及构造特点，研究并总结了已揭露的岩溶陷落柱的形态、分布、含水和导水性特征，对其成因和类型的划分进行了探讨。为防治水害，保证矿井安全生产和水资源的合理开发利用，提供了地质依据。     

陈四楼煤矿21301工作面陷落柱导水性分析

岩溶陷落柱是良好的导水通道,使矿井水文地质条件复杂化,给生产带来了很大的威胁,通常采掘面揭露陷落柱后采取绕行、跳面方式。通过对21301工作面揭露的岩溶陷落柱进行物探、钻探注浆和水文地质特征分析论证,认为该陷落柱不赋水也不导水,工作面可以安全推过陷落柱。     

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...     

岩溶陷落柱防治水技术浅谈

通过对山西三元煤业股份有限公司三采区陷落柱探放水结果分析,总结其产状、富水、导水性,为回采顺利进行提供基础资料。     

岩溶陷落柱防治水技术浅谈

通过对山西三元煤业股份有限公司三采区陷落柱探放水结果分析,总结其产状、富水、导水性,为回采顺利进行提供基础资料。     

鹿洼井田陷落柱导水能力分析

通过井下观测和勘探钻孔资料,并在查阅济宁煤田有关岩溶陷落柱资料的前提下,对鹿洼井田岩溶陷落柱的发育规律、内部物质特征、外部形态、成因、突水机理进行综合分析,阐明了陷落柱导水能力及对矿井安全生产的影响程度。     

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。     

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。     

五阳煤矿陷落柱发育特征及突水危险性评价

为防止陷落柱导通奥灰水造成矿井重大水灾,分析归纳了山西五阳煤矿陷落柱基本特征,主要包括：陷落柱发育标高在650 m以上,发育与构造密切相关,多数原生导水性差;典型陷落柱垂直具有6段特征等.以五阳煤矿7601工作面为原型,运用ANSYS有限元软件模拟分析了煤层下部有隐伏陷落柱时采动过程中的突水危险性.当工作面推进距陷落柱小于50 m时,受采动影响的陷落柱导水裂隙与工作面导通可导致工作面出水;随工作面推进,导水通道扩大可导致突水事故.     

山东霄云煤矿陷落柱突水治理实践

突水是矿山的主要灾害之一,矿井突水一般来势凶猛,常会在短时间内淹没坑道,给矿山生产带来危害,造成人员伤亡.在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区,在构造破碎的地段,常易发生矿井突水.但只要查明水文地质条件,采取措施,矿井突水是可以预防和治理的.山东霄云煤矿1313工作面突水水量大,而工作面无钻孔,两顺槽掘进中发现的9条断层也不导水,判断不是钻孔、断层导水.突水事故发生后,通过水位、水温及水质化验分析,确定为奥灰水,导水通道为隐伏陷落柱.通过对突水点进行盖帽封堵、对突水通道进行注浆封堵,有效地封堵了过水通道,并满足了《煤矿防治水细则》的要求.     

西陈庄矿3401工作面X11陷落柱导水性评价

西陈庄矿3401工作面在回采过程中揭露了陷落柱X11,为查明陷落柱的富水以及导水情况,对3401工作面进行的井下瞬变电磁探测的基础上,利用瞬变电磁法对3401工作面煤层及顶、底板进行物探探测,同时设计钻场,对陷落柱上部积水区、陷落柱内部、陷落柱底部奥灰水进行钻探验证,从而重新划定了陷落柱的边界,并对其富水性以及导水性进行了进一步的验证,为后期切眼的合理布置、工作面临时水仓排水能力的设定提供科学指导生产,确保工作面安全回采。     

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。     

采动影响下陷落柱突水治理与效果评价

为了减少陷落柱对煤矿生产安全的危害,以某矿3103工作面为工程背景,提出挤密劈裂注浆加固技术,采用UDEC方法模拟采动影响下注浆前后陷落柱塑性扩展及应力分布过程,并结合现场实践观测陷落柱注浆治理情况。结果显示,在采动影响下,采空区两侧及顶底板区域都形成了明显的岩层破坏,陷落柱内部塑性区在左侧边界处发育高度最大,陷落柱内部塑性区发育范围及破坏程度大于完整地层,但是通过对比注浆段发现并未形成明显塑性破坏区域,注浆效果对阻止岩层破坏有一定的作用;垂直应力发生改变并重新分布,在采空区位置形成应力卸压区,在采空区两侧形成应力集中区,应力变化区域并未影响到陷落柱边界及内部,故此时对陷落柱的影响较小;与未注浆对比分析,陷落柱注浆段应力变化更小,说明注浆对陷落柱内部岩体起到了一定的加固作用。现场实践结果表明,浆液将陷落柱大部分空洞、裂隙充填满,浆液形成网络骨架将陷落柱冒落的煤岩体黏结在一起,注浆效果良好。     

大同矿区陷落柱特征及对开采的影响分析

分析了大同矿区陷落柱形成的原因及特征,进而分析了陷落柱对生产的影响,提出了在实际生产当中对陷落柱的预测和应对方法.     

基于水化学特征组分测试的陷落柱突水水源判别

为了查清煤层底板陷落柱的水文地球化学特征,以山西某矿大巷掘进探水过程中发现的陷落柱突水为研究对象,采用常规水质分析、特征元素含量测定和三维荧光光谱分析手段,开展了太灰水、奥灰水和陷落柱水的水化学特征组分测试。结果表明,常规水质组分中pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、钙、钴、锰、锶反映出陷落柱水与奥灰水关系更密切,其他指标数值介于太灰与奥灰之间,反映出奥灰、太灰混合水特征。陷落柱水中有机质聚集,水动力条件弱,与上下含水层水交换较弱;DOM荧光强度最高,特别是Ⅱ区和Ⅲ区荧光峰强度,太灰水和奥灰水中荧光强度相对较弱,表明陷落柱空间自成生态系统,碳源相对丰富。利用常规组分、特征元素和有机组分,可以很好地区分出陷落柱水与其他水源的水化学特征。     

Study on the genesis of karstic collapse column and characteristics of high resolution seismic data in one coal field

On the standpoint of the disaster prevention from water inrush, discussed the genesis and geologic condition of karstic collapse column in one coal field, analyzed the geophysical characteristics of karstic collapse column by using high resolution 3D seismic data. It shows the effective result of the technology of high resolution 3D seismic prospecting in the exploration of the karstic collapse column, and presents some prediction methods and prevention measures. Supported by the National Natural Science Foundation of China (2007CB209600)     

陈四楼煤矿21301工作面陷落赶防治水技术研究

本文介绍了利用井下瞬变电磁法和探查钻孔等综合手段来查明陷落柱的形态.21301工作面实现不需要搬家跳面安全回采通过陷落柱.     

综放工作面过陷落柱影响区煤壁片帮防治技术

陷落柱影响区煤岩往往较为破碎,工作面回采过陷落柱时易出现煤壁片帮及冒顶情况,影响工作面安全开采。为保证工作面安全开采,以赵庄二号井2309工作面为工程背景,分析了综放工作面过陷落柱时的应力演化规律和顶板结构特征,通过采取分阶段细化工作面管理和重点区域超前注浆加固的煤壁片帮综合防治技术,有效预防了工作面煤壁片帮和冒顶。现场工业性试验表明,采取综合防治技术措施后,工作面煤壁整体直立平整,最多连续出现2个架片帮,片帮深度不超400 mm,没有出现漏顶现象;工作面推进速度为2.46 m/d,为正常区域的81.7%。