开滦范各庄矿岩溶陷落柱特大突水灾害的治理

1984年6月2日,开滦范各庄矿2171工作面发生了一场世界采矿史上罕见的奥陶纪灰岩（以下简称奥灰岩）岩溶陷落柱特大突水灾害。根据淹没体积测算。突水高峰期平均涌水量为2053米³/分。范矿淹没后,6日矿井水突破边界煤柱,溃决流入相邻的吕家坨矿,10日吕矿被淹没,12日与其相邻的林西矿发现边界煤柱地段渗水,渗水量随吕矿水位上升而增大（达16米³/分）。为控制灾情发展,决定采用“排,截、堵”相结合的综合治水方针,即(1)用20台大型潜水泵在吕、范两矿进行大流量(300米³/分)排水,控制水位上升,(2)在目、林两矿边界煤柱的漏水段进行打钻注浆加固,在林、赵(各庄)、唐(家庄)矿井下建造水闸墙,以截断吕矿可能过去的水量;(3)在动水条件下对目、范边界处三条过水巷道注浆截流,对范矿2171工作面奥灰岩岩溶陷落柱注浆封堵。     

岩溶陷落柱形成的岩体力学条件

在研究刘桥一矿岩溶陷落柱基本特征的基础上，结合华北陷落柱资料，认为岩溶陷落柱多形成在现代伸展构造或自重应力为主的地区，柱体围岩具备易于冒落的岩体结构，陷落过程围岩应力条件与采空区覆岩冒落过程类似，奥灰岩溶的持续作用是陷落柱体不断向上发展的根本原因。     

论华北地区岩溶陷落柱的形成

岩溶塌陷在岩溶发育地区是一种常见的现象。根据上覆岩层的地质条件,已知我国有以下三种类型: (一)岩溶化岩层上覆疏松岩层时的岩溶塌陷:第四系疏松物质随地下水位下降或地表水下渗充填于岩溶裂隙     

论华北地区岩溶陷落柱的形成

正 岩溶塌陷在岩溶发育地区是一种常见的现象。根据上覆岩层的地质条件,已知我国有以下三种类型: （一）岩溶化岩层上覆疏松岩层时的岩溶塌陷:第四系疏松物质随地下水位下降或地表水下渗充填于岩溶裂隙     

基于地面钻探技术的岩溶陷落柱探查研究——以淮南顾北煤矿2#陷落柱为例

为进一步查明顾北矿井地震勘探圈定的2#疑似陷落柱的空间分布及其工程地质条件问题,确保煤矿安全生产,采用钻探工程技术对该陷落柱进行精细探查。探查施工4个钻孔,其结果表明,不同的钻孔岩心破碎程度和采取率差异较大、钻探过程中钻井液消耗量也明显不同。根据各钻孔的简易水文观测结果和钻探的岩心采取率与岩心的结构特征分析,并通过不同钻孔的剖面对比分析,不仅进一步确定了该陷落柱的存在,同时对其空间分布、陷落柱柱体的工程地质特性有了进一步掌握。     

岩溶陷落柱探查范围确定及其特征分析——以淮南煤田顾北矿为例

随着淮南煤田浅部煤炭资源的不断枯竭,向深部开采成为必然趋势,而开采深度增大,直接受到岩溶水害直接威胁问题。为对岩溶陷落柱探查范围确定及其特征进行研究,以安徽淮南煤田顾北矿为例,在分析该矿水文地质条件基础上,对矿区地球物理勘探中的异常区进行解释,并对研究区水文地质进行勘探验证,最终确定陷落柱的探查范围、边界、影响范围及结构特征,结果可知:矿区太灰及以下地层具弱～极强富水性,陷落柱属强导水类型,但为相对封闭独立含水体,其垂向上的富水性及导水性较好,可能对后期的二叠系煤层开采有影响,因此在后期矿井开拓过程中要进一步加强探测与研究。分析结论为后期矿井实际生产采取对策提供了基础依据。     

华北煤田陷落柱的地下水内循环形成机理——以峰峰矿区为例

分析了华北型煤田,特别是峰峰矿区陷落柱的发育规律,提出了陷落柱的地下水内部循环形成机理。认为莫霍面抬高和火成岩体产生的地热异常使得奥灰水产生内部对流循环,导致岩溶发育;论证了地热,特别是亚临界和超临界水对CaCO3 溶解的加速作用,认为封闭环境中矽卡岩矿物在形成过程中产生的CO2 和灰岩在热解过程中产生的CO2 造成CO2 分压升高,导致了CaCO3 溶解速度的提高。文章还提出了灰岩内对流散热过程中“烟囱”效应,认为强烈对流区的“火苗”形溶洞进一步发展成为最有利于对流的“烟囱” ,上覆岩层垮落后即形成陷落柱。据此,还解释了陷落柱边缘导水的原因。      

淮北煤田深部岩溶洞穴及陷落柱形成机制

淮北煤田奥陶系灰岩不同时期岩溶洞穴可分为冲蚀型、潜蚀型、流入型及含水层型岩溶洞穴。根据层状沉积岩层的断裂力学机制及洞穴的再发育过程，提出了煤系地层陷落柱多期活动模式。     

浅析刘桥一矿岩溶陷落柱发育特征及成因

陈集向斜为刘桥一矿的主体构造,刘桥一矿从1971年建井至今,在井下掘进生产过程中共揭露岩溶陷落柱7个,通过对岩溶陷落柱发育特征资料的收集整理,发现陷落柱分布具有一定的规律性.从构造力学、水文地质方面对岩溶陷落柱的成因进行了分析.     

华北地区岩溶陷落柱学术交流会

由中国煤炭学会矿井地质专业委员会主办,山西、河北煤炭学会联合组织的华北地区岩溶陷落柱学术交流会于1987年8月25日—28日在山西阳泉召开。50多个单位,80余名代表参加了会议,共提交论文22篇。     

峨眉山地幔柱为云南金刚石矿的形成提供了条件——以大理海东为例

大理海东地区,地处二叠纪峨眉山地幔柱活动形成的川滇黔接壤地区峨眉山大火成岩省之一的扬子陆块西缘盐源-丽江凹陷(火山岩)带南端。1华力西晚期岩浆活动受峨眉山地幔柱影响,引发扬子陆块内大规模超基性-基性岩浆的侵入与喷出。早阶段通常产生剧烈的深成爆发,形成爆发角砾岩筒、火山     

湖南北型煤矿区的岩溶陷落柱

湖南上二叠统龙潭煤系分北型及南型两类。北型矿区煤系仅有含煤段,可采煤与强含水层茅口灰岩之古剥蚀面有直接水力联系,由于古剥蚀面岩溶普遍发育,并随向斜而下陷,如遇断层切割,岩溶发育深度也可达其切割深度。断裂是岩溶陷落柱发育的基础;成煤物质释放的水,二氧化碳及硫化氢促进了陷落柱的发展;季节性动态变化与地壳升降运动,导致侵蚀基准面起伏,为岩溶陷落柱的不断向上伸长提供了水动力条件。     

煤矿区岩溶陷落柱微重力调查初探

本文介绍了影响煤矿安全生产的岩溶陷落柱的地质成因及其几何特征,阐述了使用重力方法调查陷落柱的物理依据,采用高精度重力仪在起伏地形条件下探明了陷落柱的发育位置,为煤矿的规划和综合治理提供了参考数据。文中根据几年来对陷落柱等小型构造的重力勘实践,提出了某些提高勘探质量和效果的技术措施。主要针对布格重力异常计算方法中存在原弱点提出了取消中间层引力改正的重力异常计算方法,并导出了新的计算公式。由于这种方式     

河北峰峰地区岩溶陷落柱成因探讨

本文以燕山运动时期侵入到奥陶系马家沟组石灰岩内的岩浆岩所带来的巨大热量和丰富的矽卡岩成矿热液为出发点,探讨形成岩溶陷落柱的巨大洞穴的成因——热水成因。     

华北煤田岩溶陷落柱分类及其特征

在总结华北煤田多起陷落柱突水事例及对徐淮煤田40多个矿区调研的基础上,依据陷落柱不同发育阶段的水文地质工程地质特征等,将其分为4个发育阶段:前期发育阶段、强烈发育阶段、衰退阶段和死亡阶段。通过分析陷落柱发育的不同层位,将其划分为3类,即奥灰层位之上可溶岩组、奥陶纪可溶岩组及寒武纪可溶岩组。继而,将陷落柱综合划分为12类,并总结分析了各类型陷落柱的地质特征。     

以山西某矿为例浅析井地联合物探在陷落柱勘查中的应用

陷落柱的发育破坏了煤层及围岩的稳定性、连续性,减少了可采储量,给煤矿正常开采带来了影响,易导通含水层造成水害事故,威胁矿井安全。受物探仪器性能、地电条件、环境干扰等多方面因素影响,单一物探方法获得的成果资料存在多解性和局限性,采用两种以上方法开展联合勘探,相互对比验证,极大提高了物探方法解决实际地质问题的能力。以山西某矿为例,通过地面CSAMT和井下高密度电法两种物探方法对陷落柱开展联合探测研究,结合井下钻探验证及采煤工作面地质资料,综合分析了陷落柱的分布特征、柱底范围及对煤层开采的影响,为煤矿安全采掘提供了技术支撑。     

华北型煤田岩溶陷落柱某些问题研究

华北型煤田中发育的岩溶陷落柱是一种特殊类型的岩溶塌陷。本文在专题调查的基础上 ,总结了华北型煤田陷落柱的空间分布规律 ,初步提出了陷落柱宏观预测指标体系 ;从生产实践角度分析了影响陷落柱导水性的相关因素 ,讨论了三种与陷落柱有关的突水通道类型 ,并对陷落柱的鉴别及其与断层突水的区别进行了剖析。     

导水岩溶陷落柱堵水塞建造技术

以东庞矿特大陷落柱突水快速封堵工程为例,分析了陷落柱空间结构特征及突水水文地质条件,提出了对突水陷落柱进行快速截水恢复生产和注浆封堵根治水患两个阶段的治理方案。根据陷落柱的空间特征及工程地质条件,确立了分序分段注浆工艺,并且给出了不同阶段注浆工艺的控制标准;建立了注浆钻孔分序分段注浆的吸水率结束标准;提出了在井下疏放堵水塞之上的陷落柱残留水,计算补给水量,定量评价堵水效果的检验方法;采用先进的螺杆钻具定向、随钻测斜与防斜纠偏钻探工艺,使钻进方向始终处于受控状态,确保钻机按照设计参数施工。