岩溶陷落柱分布规律研究
2014-07-21申瑞屏史桃桃李永军
有色金属(矿山部分) 2014年3期
申瑞屏,史桃桃,李永军
(1.山西晋煤集团沁水胡底煤业有限公司,山西 晋城 048200;2.北京华安奥特科技有限公司,北京 100085;3.华北科技学院,河北 燕郊 065201)
胡底矿位于沁水县胡底乡西北0.50km处,沁水坳陷南端。井田构造线方向与区域构造一致,地层总体走向为北北东或近南北向,地层倾向北西,倾角一般小于10°。矿井区域内主要出露二叠系上统上石盒子组及石千峰组,第四系松散堆积物分布于河谷及部分山坡上。区内发育一些宽缓的次级褶皱,褶皱是本井田的格架构造,具体表现为蒲池背斜和石门上向斜。三维地震解译结果显示,井田内分布X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8等8个陷落柱。
据胡底矿区域资料,本区奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层厚度达271~806m,富水性好,且岩溶陷落柱多分布在岩溶地下水集中径流、排泄带。在陷落柱发育地段,奥灰水有可能通过隐伏导水陷落柱突入矿井。岩溶陷落柱突水一般具有水量大、来势凶猛的特点,常冲破煤壁,溃入巷道,淹没矿井,造成灾害性的事故[1],因此隐伏岩溶陷落柱的预测和陷落柱突水的防治对矿山安全生产具有重要意义。本文在探讨胡底矿岩溶陷落柱成因机理的基础上,分析岩溶陷落柱的控制因素,从而总结出岩溶陷落柱的发育规律,为隐伏岩溶陷落柱的预测和陷落柱突水的预防提供帮助。
1 陷落柱形成及控制因素
岩溶陷落柱又称为无炭柱。可溶性岩层在地下水强径流作用下,经过漫长的历史时期,被溶蚀形成空洞、孔隙或裂隙,随着溶蚀作用加强,孔洞不断增多、扩大,最终受重力和构造力影响,导致上部岩层失去支撑,垮塌陷落而形成岩溶陷落柱[2-3]。……
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