山西省阳泉矿区五矿岩溶陷落柱发育特征及分布规律探讨.pdfVIP

第19卷增刊2 中 国 煤 田 地 质 ~o1．19 Sup2 2007年 10月 C0AL GEOLOGY OF CHINA Oct． 2007 文章编号：1004—9177(2007)$2—0031—03 山西省阳泉矿区五矿岩溶陷落柱发育特征及分布规律探讨 段险君 (中同煤炭地质总局第i水文地质队．河北 邯郸 056001) 摘 要：通过对山西省阳泉矿区五矿的地质背景分析，结合已完钻孑L成果及野外踏勘资料，对五矿区内地层特征进 行了阐述，着重对奥陶系中统分组情况及岩性进行总结，并慨述了该区构造特征及地下水补、径、排条件，对该区陷 落柱在平面、剖面及陷落深度、物质组成等方面发育特征进行初步阐述和总结，概括分布规律．分析岩溶陷落柱形成 机理，建议阳煤五矿加强陷落柱的调查研究和探测预报工作。 关键词：陷落柱；补径排条件；构造特征；阳泉矿区 中图分类号：P642．25 文献标识码：A 山西省阳泉矿区五矿位于山西省平定县西南 表1 奥陶系中统分组情况及岩性特征 部，矿区面积 33km ，设计年产煤600万t．是“沁 Table 1 Formation dividing of Middle Ordovician Series and lithologic characters 水煤田”的重要组成部分。区内陷落柱较发育，陷 统 组 段 地层符号 平均厚度，m 主要岩性 落体岩石成分杂乱，物质胶结不好，可能成为垂 向越流的补给通道．在煤矿开采过程中易引起突 水事故，重则矿井突水造成人员伤忘．轻则引起 地面塌陷，破坏生态环境，危及村庄道路安全。我 队自1982--1986年．先后在五矿及外围进行了 多次水文地质测绘及钻探施工，共施工地面钻孔 9眼；2005--2006年又和阳煤集团地质处勘探队 共同施工五矿井下补勘工程．完成井下奥灰勘探 孔4眼，较全面地掌握了该矿区岩溶陷落柱发育 情况。 1 地质背景 1．1地层特征 1．2构造特征 区内地层以太古界、元古界的变质岩系为基 矿区为一向西倾斜的单斜构造．地层较平缓． 底，其上地层与岩性依次为寒武系、中下奥陶系碳 西部倾角5o-7。，东部倾角增大一般为l2。～l5o。区 酸盐岩，石炭系中下统和二叠、三叠系砂岩、泥岩 内褶皱及小褶曲发育，断层较少。由于近东西向构 及煤层；第三、第四系松散层。其中奥陶系地层中 造形成较早，其后形成北东向为主的短轴向背斜． 发育的呈层状或脉状石膏层因遇水膨胀挤碎部分 显示含有东西向的构造成份，呈“S”形舒缓分布。 碳酸盐岩，是陷落柱形成的物质条件。根据施工的 1．3岩溶地下水补径排条件 504、506、507、509、510五个钻孔岩心资料以及五 娘子关泉域南部补给径流区的地层倾向北西 矿井下420平巷施工的钻孔资料．区内石膏层主 西，岩溶地下水顺地层倾向由南东向北西径流。松 要集中于奥陶系峰峰组一段，上马家沟组一段中 溪河以南裸露的奥灰地层接受大气降水补给和地 部，下马家沟组一段．厚度从不足 lm到几十米不 表水人渗补给，是研究区的补给区。北东向的杜庄一 等(表 1)。 昔阳褶皱断裂带对岩溶地下水具有明显的聚集汇 由于石膏的沉积条件和后期的水动力作用，决 流特性，岩溶地下水沿该带由南向北径流。至昔阳 定了岩溶陷落柱发育的不同形态特征和分布规律。