余吾煤业公司陷落柱发育特征及分布规律探讨.pdfVIP

总第 132期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．09．031 余吾煤业公司陷落柱发育特征及分布规律探讨 沈仕 美 (潞安集团余吾煤业公司，山西 长治 046103) 摘 要：介绍了余吾煤业公司的地质构造、陷落柱的分布情况以及陷落柱形成机理、陷落柱对瓦斯影响，认 为应重视陷落柱的勘探，指导实现矿井安全生产。 关键词：陷落柱；地质构造；构造演化 中图分类号：P618．110．2 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2010)09—0074—02 余吾煤业公司地处沁水煤 田东翼潞安矿区的西 岩溶是发育分布在石灰岩地层中，由流动的地 部，主采煤层为3号煤层，该煤层位于奥灰岩溶水的 下水进行长期的溶蚀作用而形成的。在石灰岩中古 高水头压力之下，该区岩溶水系属山西辛安泉岩溶 代溶洞非常发育，由于地下水的不断溶蚀、洞穴越来 水系统，奥灰富水性较强，岩溶陷落柱广泛发育。陷 越大。在地质构造力和上部覆盖岩层的重力长期作 落柱是 比较常见的地质灾害异常体，搞清楚陷落柱 用下，有些溶洞发生坍塌，覆盖在上部的上覆地层也 发育特征及分布规律，对矿井的安全生产非常重要。 随之陷落。由于这种塌陷呈圆形或不甚规则的椭 圆 形柱状体，所以叫陷落柱 。 1 地质构造及陷落柱分布情况 余吾煤业公司岩溶陷落柱系上覆为坚硬的非可 1．1 矿井概况及地质构造 溶性岩层的古老基岩塌陷，首先是奥陶系中统岩丘 余吾煤业公司井田位于沁水复式向斜盆地的东 状高度聚集的硬石膏层在水化过程中产生的巨大膨 翼，处于晋获褶断带西部，井 田内发育了一系列 SN 胀力，将上覆岩体挤碎 ，继而因石膏及其周围岩层的 向展布的背、向斜和断层。井 田基本构造形态与区 溶蚀 ，随地下水强径流带走，形成地下空洞。破碎的 域构造一致，为一走 向NNE—SN向西缓倾的单斜 顶板岩体即石炭二叠系煤系地层向下伏奥陶系碳酸 构造。在此基础上发育方 向比较单一的宽缓褶 曲 盐岩中的空洞不断崩塌，陷落以至 冒顶，从而形成陷 (两翼倾角一般小于 10。)，沿倾 向及走 向伴有少量 落柱。奥灰地层中石膏层发育是形成陷落柱必要条 断距大于20m的断层和一定数量断距小于20m的 件 ，其发育特征和分布规律受到构造 的控制和地貌 断层及陷落柱，陷落柱多隐伏于地表 以下。井 田范 的影响，且随地下水径流带水力作用的强弱形成不 围内主要褶曲构造 自西向东依次有坪村 向斜、余吾 同的陷落规模 。 背斜、余吾向斜、苏村背斜及屯留向斜。其中以西部 2．2 岩溶陷落柱发育原因 的坪村 向斜和东部的苏村背斜 ，构成井 田内煤层起 1) 地质勘探资料显示，对余吾煤业公司陷落 伏的基本形态。 柱形成影响较大的地层应为奥陶系 中统地层峰峰 1．2 陷落柱的几何形态和围岩特征 组，该地层厚 120m，底部为泥灰岩 。其普遍有厚2O 根据勘探资料和已揭露的陷落柱表明余吾煤业 ～ 60m的石膏层，石膏易受侵蚀、膨胀 ，溶蚀作用是 公司的陷落柱比较发育，井 田内已发现控制岩溶陷 形成陷落柱的重要原因。 落柱 81个，其中建井时期实际揭露 6个，地质精查 2) 在区域应力场作用下，在 向斜轴部的岩层 与三维地质补