矿井陷落柱的成因分析及其预测

矿井陷落柱是危害矿井生产的主要难题之一。本文针对这一问题。首先论述了曹村煤矿陷落柱的主要特征和分布规律，进一步分析了陷落柱的成因机理，然后着重讨论了陷落柱的预测方法和途径。据此，在井田范围内划分出了６个近北东方向展布的陷落柱密集带和８个近东西方向弧形展布的陷落柱密集带，从而指出了未采区陷落柱可能密集发育的地带，为生产单位进行陷落柱的预测和采掘工程布置等提供了依据。     

三维地震在陷落柱探测中的应用

本文简述了陷落柱的地质特征和三维地震探测陷落柱的可行性，结合张双楼矿三维地震解释陷落柱实例，重点介绍了陷落柱的三维地震解释方法。可以看出：三维地震是探查煤矿隐伏陷落柱最为有效的技术手段。     

基于地震波形指示反演的陷落柱识别方法及应用

在煤层气勘探开发中，陷落柱是制约煤层气勘探成效的重要因素之一，因此，有效识别陷落柱对提高煤层气勘探成效具有重要意义。以往识别方法都是基于三维地震数据利用陷落柱这一构造引起的地震反射同相轴的非连续性进行识别，本次将陷落柱作为一种地质异常体，利用地震波形指示反演的方法对其进行识别预测。通过测井资料分析和地质建模正演，分析得出煤层中陷落柱发育位置地震波形的3种地球物理响应特征:纵波阻抗值高、地震波形变化和振幅减弱。从地震波形指示反演的基本原理入手，明确该反演方法能够利用陷落柱上述3个响应特征对其进行有效识别。以沁水盆地樊庄区块为例，用该方法对陷落柱识别进行试验，识别结果与钻井含气性及水文地质背景相吻合。结果表明波形指示反演法对陷落柱能够达到有效识别，该方法是识别陷落柱的一种有效手段。      

刘桥一矿陷落柱发育规律及含水性研究

根据刘桥一矿1971年建井至今发现的8个陷落柱实际资料，通过对揭露陷落柱的地质、水文地质及分布特征的分析，阐述了陷落柱发育的根基所在，对陷落柱发育规律及成因进行了探讨，对于含水陷落柱的注浆封堵、留设保护煤岩柱，以及本矿矿井的深部开采都具有借鉴意义。     

淮南寒武纪岩溶陷落柱发育特征及导水性分析

1996年任楼煤矿发生的陷落柱特大突水事故，使“淮南不存在岩溶陷落柱”的认识得到了质疑。通过初步调研，在孔集矿南部的孙家大山一带发现出露于地表的岩溶陷落柱，而谢桥矿煤经三维地震勘探也探测出了发育于寒武纪灰岩中的两个岩溶陷落柱。因其岩溶陷落柱的发育层位、充填物质与华北煤田奥陶纪岩溶陷落柱构成明显的对比。导致了其水文、工程地质特征的特殊性。     

陷落柱的发育规律及探测技术

总结了东庞井田内陷落柱的发育规律和相关因素；介绍了巷探、钻探和各种物探方法探测陷落柱的适用性和优缺点，论述了怎样根据各种探测手段的特点在不同地质条件下选取一种愉迅或多种互补的探测方法以探明陷落柱的位置、形状、大小和含水性等     

华北型煤矿陷落柱导水分析及综合预测

陷落柱导水是煤矿突水的重要形式之一,本文分析了华北型煤矿陷落柱的特点及其危害、导水性陷落柱形成的水文地质条件及发生陷落柱导水的基本条件,提出了水文地质预测与综合物理探测相结合预防陷落柱导水的思路和方法,并实例说明其有效性.     

顶空型与顶实型陷落柱的成因与导水性能的差异

本文运用弹性理论分析了顶空型与顶实型陷落柱压实应力的差异。利用Griffith理论分析了陷落柱活化的判据，认为顶空型陷落柱比顶实陷落柱更易于活化导水。     

西峪煤矿陷落柱的发育特征与分布规律

本文根据太原西峪煤矿寨沟井田－水平实际揭露的陷落柱资料，从三维空间分别对陷落柱作了比较详细的分析研究，根据这些煤中陷落柱发育特征和分布规律可以较准确地圈定下组煤中陷落柱的范围（位移方位和距离），也为时一步研究和分析陷落柱的成因规律提供了新的认识。     

华北煤田岩溶陷落柱及其突水研究综述及展望

华北煤田岩溶陷落柱（简称“陷落柱”）是地质历史演化过程中形成的产物。80多年来,在中国华北煤田39个矿区煤矿开采过程中共揭露10 000多个陷落柱,因其导致的重大突水淹井事故20余起,研究岩溶陷落柱对系统认识中国矿山岩溶水文地质条件以及防治岩溶水害具有十分重要的理论与现实意义。文章系统梳理、总结了华北煤田陷落柱的发育特征、成因机理、突水机理、探查与防治方法,归纳出近年来华北南缘陷落柱的研究成果,并结合目前华北煤田生产过程中陷落柱研究与水害防治中存在的问题,从陷落柱形成机理与演化过程、小型隐伏陷落柱精细化探查与解译、陷落柱“动态监测—预测模型—突水机理”模式以及陷落柱水害防治技术体系等方面展望了其今后研究趋势及水害防治的方向。      

陷落柱地震波超前探测数值模拟与应用

针对陷落柱与周围煤体之间存在明显波阻抗差异的特点,建立巷道内地震波超前探测陷落柱数值模型。采用波场正演模拟方法,分析巷道前方存在陷落柱时的地震波场特征,总结出基于绕射偏移的陷落柱边界探测方法。在新元矿南二正巷实际超前探测中,该方法准确圈定了巷道前方陷落柱的范围。探测结果和实际揭露情况对比表明：地震波超前探测技术可以对巷道前方120m范围内的陷落柱构造进行有效预测。     

陷落柱的高斯射线束法模拟

以山西潞安矿区地层为参照,建立圆锥状陷落柱模型,模型区域为[0,1000]×[0,600]。分别在模型（0,0）、（250,0）和（500,0）三点激发,101道接收,道距10m。采用高斯射线束法对陷落柱模型进行地震射线追踪,模拟结果表明陷落柱柱面产生的反射波只有小部分能为地表所接收,难以形成能量可观的连续的反射波。另外根据射线路径,提出了延迟反射波（包括“反射—透射波”和“透射—反射波”）的概念,认为延迟反射波是在地表一定范围内可以接收到的陷落柱的特征波,它对CMP道集、水平叠加及偏移处理均会造成影响,从而影响陷落柱的地震解释精度。延迟反射波很可能就是实际揭露陷落柱规模小于地震资料解释结果的原因之一。     

开滦煤矿岩溶陷落柱的发育特征及规律研究

根 据 煤 矿 井下 生 产 揭 露陷 落 柱 的 实践 经 验 ,对 矿 区 内 岩 溶 陷 落 柱 的 发 育 特 征 、形 成 条 件 和 发 育 规 律 ,充 水 类型 和透 水 性,陷落 柱出 现 的前 预兆 等 几方 面谈 了 自己 的认 识 。     

晋城天地王坡煤矿3204工作面透射槽波探测

晋城天地王坡煤矿3204工作面开采之前既进行了坑透探测,发现工作面内含有5个以上陷落柱,直径均较大。为了进一步准确探测3204工作面内陷落柱的位置及大小,对该工作面陷落柱集中区域采用了透射槽波探测。观测系统沿运输巷、回风巷和联络巷展开,共布设激发点26个,接收点153个。槽波振幅衰减系数CT成像直观的显示出4个陷落柱的位置及大小,经开挖探巷验证,除5#陷落柱误差较大外,其它3个误差均较小。晋城天地王坡煤矿探测实例表明,陷落柱对透射槽波的衰减作用明显,槽波振幅衰减系数CT成像结果能够直接反映陷落柱发育情况,且与实际具有较高的吻合度。     

利用地质成果优化3010皮带上山设计

3010皮带上 山 建成 后将 担 负着 范各 庄 矿三 水平 、四 水平 的 煤炭 运输 任 务,服务 年 限要 求 至 少 30a。 此 皮 带上山 位于 岩 溶陷 落柱 较 发育 的井 口 区域 ,范 各庄 矿 发现 的 12个 陷落 柱 全部 位于 此 区域 。由 于 陷落 柱直 接 导通 下部 奥 灰水 ,一 旦揭 露 将有 淹没 整 个矿 井的 危 险。为 保 证矿 井安 全 ,在 工程 施工 前 ,利用 地 质手 段对 设 计区 域进 行 了探 查,发现皮 带上 山 的中 上部 发 育有 岩溶 陷 落柱 ,两 次对 设 计进 行了 修 改,为 施 工提 供了 安 全保 障。     

井下瞬变电磁法在煤矿陷落柱探测中应用

潘三矿12318面在回采过程中发现一陷落柱,为查明其分布范围、赋水、导水情况,采用井下瞬变电磁法进行探测。基于矿井内切眼、风巷、机巷的位置,采用U型观测系统布设了三条测线。将不同方向视电阻率断面图进行对比,解释该陷落柱距风巷的垂直距离在70m左右。依据视电阻率断面图高阻值在面内延伸的形态,确定了该陷落柱的长轴方向及分布范围,并断定其无富水异常。经钻孔验证,与解释结果一致,表明瞬变电磁法应用于井下进行陷落柱探测具有较高的准确性。     

西山煤田古交矿区陷落柱特征及其导水性分析

在分析区域地质特征的基础上,对西山煤田古交矿区陷落柱的数量、形态特征及分布规律进行了总结。从陷落柱的发育特征出发,对其导水条件进行了研究,认为本区岩溶陷落柱是否突水,关键取决于其是否有导水的力学薄弱通道。研究表明,本区岩溶陷落柱柱体胶结致密,后期活化程度弱,距煤层较近的峰峰组含水层的富水性弱,而煤层与上马家沟组强含水层之间隔水层厚度大,因而,在正常块段开采中,岩溶陷落柱作为集中导水通道导致重大突水的可能性较小。     

寻找隐伏导水陷落柱的有效方法——综合探测逐渐逼近

隐伏导水陷落柱的存在是矿井安全生产的重大隐患，是矿井防治水的重点、难点。目前单一探测手段难以准确探测隐伏导水陷落柱。根据地质、水文条件在宏观上圈出隐伏导水陷落柱范围，然后利用三维地震、电磁法、化探、放水试验、水质分析、钻探等综合勘探手段，逐步缩小异常区范围。实践证明，这种从宏观到微观，从整体到局部，有效利用各种勘探手段，逐步逼近，能够准确定位隐伏导水陷落柱。     

煤矿开采在煤系砂岩中形成现代陷落柱的实例

通 过 钱家 营井 田 203泥石 流 突发 事故 ,对 陷落 柱 的形 成机 理 作进 一步 的 研究 ,巷 道临 空 空间 、构 造破 碎带 、高压 地下 水 的存 在是 煤 系砂 岩地 层 中形 成现 代 陷落 柱的 主 要控 制因 素 。