基于内部结构概化的华北型煤田岩溶陷落柱分类

《基于内部结构概化的华北型煤田岩溶陷落柱分类》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第3期煤田地质与勘探Vol.43No.32015年6月COALGEOLOGY&EXPLORATIONJun.2015文章编号:1001-1986(2015)03-0056-05基于内部结构概化的华北型煤田岩溶陷落柱分类牛磊，武强，李博(中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京100083）摘要:岩溶陷落柱是华北型煤田所具有的一种特殊地质构造，对煤矿安全生产造成巨大威胁。为了研究岩溶陷落柱的突水机理，确保煤矿采掘工程的安全，提出了岩溶陷落柱的内部结构概化模型，包括堆石段、泥石浆段、岩块碎屑段和柱壁裂隙段4个不同的部分，各部分之间既有相互联系，又显示出不同的力学和水力特征。基

2、于此模型，对岩溶陷落柱按照内部结构的不同进行了分类，将岩溶陷落柱分为堆石型、堆石裂隙型、堆石泥石浆型等8种不同类型，并总结分析了不同类型岩溶陷落柱的结构特征和突水特征，且对不同类型岩溶陷落柱煤矿采掘工程提出了建议。关键词：岩溶陷落柱；内部结构；分类；关键隔水层；注浆中图分类号：P641.4；TD741文献标识码：ADOI:10.3969/j.issn.1001-1986.2015.03.011ClassificationofkarstcollapsecolumnsinNorthChinacoalfieldsbasedonthegeneralizedmodelofinsidestructu

3、reofthecolumnsNIULei,WUQiang,LIBo(CollegeofGeoscienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China)Abstract:KarstcollapsecolumnsareonekindofspecialgeologicalstructureinNorthChinacoalfields,threateningthesafecoalproduction.Inordertostudythemechanismofwaterinrushinc

4、ollapsecolumns,thegeneralizedmodelofinsidestructureofthecolumnscontainingenrockmentsection,mudsection,clastsectionandfracturesectionisputforwardcombiningwiththeformationprocessthroughtheenormousamountofresearch.Andkarstcollapsingcol-umnsareclassifiedinto8typesonthebasisofthemodel,andthegeologicch

5、aracteristicsofeachtypeareanalyzedandsummarized.Suggestionstoexcavationengineeringarealsogivenfordifferenttypesofcollapsecolumns.Keywords:karstcollapsecolumns;insidestructure;classification;keyaquiclude;grouting岩溶陷落柱是岩溶洞穴塌陷的产物，它是煤系型煤田煤矿安全生产的一大隐患，最近几年逐步成下伏可溶性岩层，经地下水强烈溶蚀后，形成较大为相关研究领域的重要课题。的溶洞，继而在各种

6、地质因素作用下，引起上覆岩由于岩溶陷落柱独特的形成过程，其内部结构表层的失稳、塌陷而形成的筒状柱体，是岩溶作用在现出复杂的多样性，前人对此进行了相关研究。司海[1][3]华北煤田中引起的一种特殊地质现象。宝等根据刘桥一矿已揭露岩溶陷落柱的现场调查，岩溶陷落柱对地下工程，特别是煤矿采掘工程结合以往华北型煤田岩溶陷落柱资料，探讨了岩溶陷影响很大，如工作面布置、巷道延伸、资源损失、落柱发育的地质环境，分析岩溶陷落柱柱边围岩结构[4]甚至煤炭质量和经济效益等。就岩层阻水强度而言，变化特点。贺志宏通过钻孔窥视仪对双柳矿区的岩[5]岩溶陷落柱及柱边围岩是地质体的薄弱环节，可沟溶陷落柱内部结构进行了观

7、测。尹尚先等分析了岩通煤系顶底板各含水层，尤其是奥陶纪灰岩含水层，溶陷落柱的内部物质特征，并分析了岩溶陷落柱的活[6]给工作面带来突水甚至淹井，危害极大。历史上出化突水机理。窦随兵等分析了王坡煤矿陷落柱控制水量最大的几次突水事故，比如1984年开滦范各庄因素和发育特征。此类研究虽然揭示了岩溶陷落柱的矿2171工作面突水、2003年邢台东庞矿2903工作内部组成，但未对其内部结构进行系统的概化。面突水以及1996年皖北任楼7222工作