屯留矿陷落柱分布特征及成因探讨.pdf

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1、总第127期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．05．004屯留矿陷落柱分布特征及成因探讨上官明磊，张玉贵，张子敏，高建成(1．河南理工大学瓦斯地质研究所，河南焦作454003；2．中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会，河南焦作454003)摘要：通过三维地震勘探、矿井水文地质等资料分析屯留煤矿陷落柱的分布情况及其发育情况，结合矿井的地质构造演化分析岩溶陷落柱形成机理，得出陷落柱发育特征及分布规律，指导矿井安全生产。关键词：陷落柱；地质构造；构造演化中图分类号：P54文献标识码：A文章编号：1005—2798(2010)05—0011—03CollapseCo

2、lumnDistributionandGenesisinTunliuCoalMineSHANGGUANMing-lei，ZHANGYu-gui一，ZHANGZi-min，GAOJian-cheng‘(1．InstituteofGasGeologyofHenanInstituteofGeology，Jiaozuo454003，China；2．GasGeologyProfessionalCommitteeofChinaCoalInstitute，Jiaozuo454003，China)Abstract：Throughthree—dimensionalseismicexploration，m

3、inehydrogeologicMdataanalysissuchasthedistributionofTunliuCoalGeologyanditsgrowthconditions，combinedwiththegeologicaltectonicevolutionofminekantsinkholeformationmechanism，cometocollapsecolumncharacteristicsanddistributionofdevelopmenttoguideminesafetyproduction．Keywords：collapsecolunms；geologica

4、lstructure；tectonicevolution岩溶陷落柱是中国北方型石炭二叠纪煤田的一度最深的矿井，高瓦斯，承压开采，设计生产能力为种特殊隐伏垂向构造⋯，是华北煤田比较常见的地600万t／a，服务年限为81a。井田位于沁水复式向质灾害异常体，给矿井的生产和安全带来严重的隐斜盆地的东翼，处于晋获褶断带西部，井田内发育了患。岩溶陷落柱有可能穿透地下含水层，在井下一一系列SN向展布的背、向斜和断层。井田基本构造旦被导通，便会给煤矿生产造成不堪设想的严重后形态与区域构造一致，为一走向NNE—SN向西缓倾果；还可能使其周围煤炭氧化，从而失去可采价值，的单斜构造。在此基础上发育了方向比较

5、单一的宽减少井田的煤炭储量，使得矿井服务年限缩短，甚至缓褶曲(两翼倾角一般小于10。)，沿倾向及走向伴可造成报废井巷工程的重大经济损失。陷落柱分布有少量断距大于20m的断层和一定数量断距小于的广泛性和隐伏性，对煤矿安全生产存在巨大危害。20ITI的断层及陷落柱，陷落柱多隐伏于地表以下。屯留矿地处太行山西麓沁水煤田东翼潞安矿区井田范围内主要褶曲构造自西向东依次有坪村向的西部，区域构造受太行山造山带的构造演化控制。斜、余吾背斜、余吾向斜、苏村背斜及屯留向斜。其矿井煤系地层广泛被第四纪沉积层所覆盖，主要含中以西部的坪村向斜和东部的苏村背斜构成井田内煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组，主采

6、煤层起伏的基本形态，见图l。煤层为3煤层，该煤层位于奥灰岩溶水的高水头压1．2陷落柱的几何形态和围岩特征力之下，该区岩溶水系属山西辛安泉岩溶水系统，奥三维地震勘探、瞬变电磁勘探和已揭露的陷落灰富水性较强，岩溶陷落柱广泛发育。柱表明，屯留矿的陷落柱比较发育，井田内已发现控制岩溶陷落柱80个，其中建井时期实际揭露6个，l屯留矿地质构造及陷落柱分布特征地质精查与三维地质补充勘探控制74个，对现有的1．1矿井概况及地质构造陷落柱资料的统计分析，见表1，表2。屯留矿是目前潞安集团现有生产矿井中开采深上述统计资料表明，屯留煤矿的陷落柱长轴直收稿日期：2010~1—18作者简介：上官明磊(1983一

7、)，男，福建龙岩人，河南理工大学在读硕士研究生，主要从事瓦斯地质理论研究与应用。上官明磊等：屯留矿陷落柱分布特征及成因探讨第19卷第5期径大部分都大于50m，占91．4％，长轴发育方向以2陷落柱形成机理EW和NEE向为主，这与屯留煤矿的向斜轴垂直，说明具有张裂性质。2．1陷落柱形成的成因已揭露的陷落柱表明，其构造位置多在断裂附岩溶是发育分布在石灰岩地层中，由流动的地近或构造复合带，屯留矿陷落柱分布特征：下水进行长期的溶蚀作用而形成的。在石灰岩中