第六章（陷落柱3）

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1、主要内容：1、煤层厚度变化2、地质构造3、岩浆侵入煤层4、岩溶陷落柱5、矿井瓦斯6、煤层顶底板7、地温8、地应力第六章　影响煤矿生产的主要地质因素第四节喀斯特陷落柱陷落柱定义：岩溶陷落柱是由于煤层下伏碳酸盐岩等可溶性岩层，经地下水强烈溶蚀，形成空洞，从而引起上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落、塌陷，形成筒状或似锥状柱体，简称陷落柱。华北矿区常见破坏煤层，影响机械化开采使煤层失去开采价值地下水的良好通道，安全威胁第四节喀斯特陷落柱一、陷落柱的成因及特征1、成因：岩溶洞穴的发育和岩溶洞穴塌陷是形成陷落柱的根本原因。1

2、）地质条件：岩溶发育必须具备的四个条件：（1）有可溶性岩层存在；（2）可溶性岩层透水（具有断裂构造等良好的地下水通道）；（3）水具侵蚀性；（4）水要流动2）形成过程（1）重力塌陷（2）真空吸蚀塌陷（3）物理化学作用综合塌陷。发育过程第四节喀斯特陷落柱一、陷落柱的成因及特征2、特征1）地表特征：（1）盆状陷落区；（2）丘状凸起；（3）柱状破碎带。2）井下特征（1）柱面的垂直剖面为两条折线；（2）柱面特征：呈不规则状，坚硬岩层呈突出状，松软岩层呈凹进状（3）剖面形状为梯形，上小下大；（4）柱面沉淀物：铁质、钙质

3、、泥质；（5）柱高与岩溶大小、地下水排泄条件有关；（6）柱内特征：柱体多为较新层位的，岩石碎块或第四系松散沉积物充填，岩块岩性混杂，大小不一。第四节喀斯特陷落柱一、陷落柱的成因及特征3、井下遇陷落柱前的预兆：1）煤岩层产状变化，向中心倾斜2）裂隙增多3）小断层发育4）煤被氧化，光泽变暗5）瓦斯增加6）涌水量增大第四节喀斯特陷落柱二、岩溶塌陷误判的原因和判别标志（一）误判原因岩溶塌陷与构造变动相似的现象：1、岩层不连续；2、裂隙发育；3、煤层破碎；4、淋水；5、遇大块岩层填入巷道。（二）判别标志陷落柱的判别标

4、志：1、岩性标志。2、接触面不平整，无擦痕，为凹凸不平的高角度倾斜面，镶嵌状。3、顶、底板产状无大变化。4、地表出现，井下必然出现。第四节喀斯特陷落柱三、陷落柱的观测与探测生产矿井对陷落柱观测和探测的要求，可归纳为五查、五看、五定。五查：查区内陷落往发育、分布的规律性；查陷落柱周围煤、岩层中裂隙发育情况及充填物性质；查煤层遭氧化的情况；查陷落柱附近的水和瓦斯的变化；查陷落柱周围的小断裂的发育情况。第四节喀斯特陷落柱三、陷落柱的观测与探测生产矿井对陷落柱观测和探测的要求，可归纳为五查、五看、五定。五看：看陷落

5、柱与围岩的接触柱面；看陷落柱内充填物的性质和特征；看陷落柱周围煤、岩层的产状变化；看陷落柱内岩块的大小、排列和时代；看陷落柱与煤层底板的交面线。五定：定巷道揭露陷落柱的部位；定陷落柱的形状；定陷落柱的规模大小；定穿透陷落柱的距离；定处理陷落柱的措施。第四节喀斯特陷落柱三、陷落柱的观测与探测（二）陷落柱的探测：1、钻探：目前生产矿井常用的手段之一。（地表验证，井下探测和圈定）2、巷探：小断面的巷道。3、物探：1）仪器：无线电波坑道透视仪、瞬变电磁第四节喀斯特陷落柱四、陷落柱对煤矿生产的影响1、破坏可采煤层，减

6、少煤炭储量；2、影响正规开采；3、影响采掘施工；4、影响安全。第四节喀斯特陷落柱五、陷落柱的处理方法1、设计时尽量把陷落柱留在煤柱中；2、主要开拓巷道、采区和采面运输巷道，遇陷落柱，按原计划施工，直接穿过，同时注意安全。3、回风巷，可绕过，并探明陷落柱；4、回采工作面遇陷落柱：处理原则：查清其范围，缩短工作面回采。