第四章岩溶陷落柱及特征
陷落柱
关于陷落柱的论述生产技术科:董一乐2013/5/15陷落柱的概念:溶岩在地质构造力和上部覆盖岩层的重力长期作用下发生坍塌，覆盖在上部的煤系地层也随之陷落，这种塌陷呈圆形或不甚规则的椭圆柱状体，因此叫陷落柱。
第一节陷落柱的特征一、陷落柱的基本形态1）、陷落柱的平面形状:1、把陷落柱与地表面或岩层层面切割面的形态叫做陷落柱的平面形状。
2、平面形状多呈椭圆形、似圆形，有时可见到长条形，为了方便起见，在其平面上人为的画出长轴和短轴。
3、陷落柱的平面形态、大小、数量和分布情况受地质及水文地质条件控制，因此，具有一定的规律性。
2）、陷落柱的剖面形状：1、剖面形状根据所穿透的各岩层的岩石性质而异。
2、在较硬和裂隙发育的岩层中，陷落柱的剖面形状多呈上小下大的柱状，其柱面与水平的夹角多在60—80°之间。
3、在含水较多的松软岩层中或未经胶结的冲击层中，多呈上大下小的漏斗状，夹角多在40—50°之间.°3)、陷落柱的高度:1、从岩溶的底面至塌陷顶的距离叫陷落柱高度。
2、岩溶的体积大，地下水的排泄条件良好，岩层内的裂隙发育则陷落柱的塌陷高度就大，反之则小。
3、根据地质条件不同，一般为几十米～二百米，也有高达数百米，直至地表。
4)、陷落柱的中心轴1、陷落柱各平面中心点的连线称为陷落柱的中心轴。
2、由于岩层产状不一，故陷落柱的中心轴有的直立，有的歪斜，有时有扭转现象。
3、掌握陷落柱中心轴有利于预测下组煤或下水平陷落柱的平面位置。
二、陷落柱的特征（分析、判断陷落柱的重要环节）1)、陷落柱在地表的出露特征:1、盆状凹陷：被黄土覆盖2、丘状凸起：上覆地层呈碎块状隆起堆积3、柱状破碎带：出露于沟谷、公路两侧4、特殊地貌上的形态（黄土覆盖区）：蜂窝状圆形陷坑、弧形裂缝、滑坡2)、陷落柱在井下的出露特征1、柱面特征：（不规则状：坚硬岩石呈突出状；松软岩石呈凹陷状）原因：被塌陷的煤及岩层的性质不同。
如：坚硬的砂岩强度大，不易塌落，故向塌陷的部位突出；松软的煤层强度小，故向松散的岩体凹入。
煤矿陷落柱特征
一、陷落柱的形成在我国华北石炭二叠纪煤系的基底，存在有溶洞非常发育的奥陶纪石灰岩，由于地下水的长期溶蚀，这些溶洞就愈来愈大，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤系地层也随之陷落，由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以叫陷落柱（图3-2-1）。
二、陷落柱的特征（一）地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。
盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。
另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。
在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。
随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。
当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。
（二）井下特征1、形态陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。
它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米（峰峰二矿）,262m（太原西山自家庄矿），320m（阳泉济生井田）。
最小直径仅几米。
2.高度陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层（或煤层）即可免受破坏。
3．陷落柱内组成物的特征陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。
排列紊乱，大小混杂。
大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。
岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。
柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。
据统计，瓦斯的涌出量一般比正常区高2—3 倍。
4．与围岩的接触关系陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。
在接触处，围岩的产状基本正常，接触带附近的煤层及顶板一般无牵引现象。
在井下煤巷掘进中遇到陷落柱后，穿过柱体仍可见到原煤层。
淮南寒武纪岩溶陷落柱发育特征及导水性分析
塌陷区的形态为不规则椭圆形。其长轴近 !$%&， 短 轴约有 $%&。 发育高度也不等， 由于柱体顶部已被剥 蚀， 实地观测到的只是塌陷体底部层位， 看不出其原 来顶部陷落的面貌，但从充填岩块的规模及岩性可 以推测出， 其塌陷体的高度较大， 为岩溶洞穴已塌陷 的厅堂部位。
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!接触界线不明显，围岩到柱体内为逐渐过度
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岩的接触关系主要有两种。 的接触关系。 在西边界附近， 柱体没有一个明显的边 界线， 在近水平地表上， 塌陷体的宽度不定， 由围岩 到塌陷体内部， 岩层的层序由正常逐渐过度到杂乱， 由较少裂隙到破碎， 再过渡到张性裂隙发育； 方解石 充填裂隙由无充填—较少充填—充填程度较高； 裂 隙的倾向变化可以说明，岩体有向柱体内塌陷的趋 向。南边界局部围岩岩体表现为破碎， 裂隙较多， 但 一般不被方解石所充填裂隙， 或充填程度较差， 岩溶 程度不高；而柱体内的岩块，产状与母岩的产状相 近， 但裂隙被方解石晶体充填程度较高， 岩石表面部 分具有古溶蚀现象，局部在接触面附近具有少量风 化残留物， 一般与围岩的接触界线不明显。 具古溶蚀面。 局部南边界及东 "接触界线明显， 部边界， 在分界面南侧围岩产状没有变化， 接触面为 古溶蚀面， 在接触面附近， 柱体内风化严重， 岩块极 杂乱， 有多层的泥砂岩沉积层， 为胶结半胶结成岩的 细砂岩与红色砂质泥岩互层， 产状变化较大， 明显有 受后期上部岩块的不均匀压实作用的迹象， 易破碎， 呈搓揉的状态。 部分边界处岩块产状各异， 柱内岩块 以风化的泥灰岩为主， 大小岩块产状近水平， 方解石 充填裂隙， 垂向裂隙中， 方解石已被溶蚀掉， 而在近 水平方向的裂隙中， 方解石晶体保存完好， 这与后期 地下水的垂直向下运移有关，溶蚀面上常发现有红 色夹黄绿色泥砂岩， 岩块杂乱， 破碎， 为上部破碎岩 块堆积而成。柱外围岩产状未变， 为近垂直， 其表面 有溶蚀、 风化面等， 在分界面上有小皱曲， 说明两侧 岩层有明显的搓动。
第四章岩溶陷落柱及特征
1
华北煤田煤炭资源分布
2
第一节 喀斯特及其地貌
一、喀斯特 水对可溶性岩石所进行的作用，统称为喀斯
特作用。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、
潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其
产生的现象统称为喀斯特。
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第一节 喀斯特及其地貌
二、喀斯特（岩Βιβλιοθήκη ）地貌 具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地
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第一节 喀斯特及其地貌
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第一节 喀斯特及其地貌
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第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
有溶洞、地下河、地下湖等；以及与地表和地下密切相关联的竖井、 芽洞、天生桥等喀斯特地貌。
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第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
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第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
1、成群集中分布
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第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 七、 陷落柱的分布特征
2．成带状定向分布
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第四节 陷落柱的成因
• 一、岩溶发育的地质条件 • 1．地层结构条件（可溶性岩层） • 2．构造条件（发育有良好的地下水通道） • 3、 良好的地下水动力条件 • 4、具有丰富具有侵蚀性的地下水源
①按出露条件分为：
裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。 ②按气候带分为： 热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯 特、干旱区喀斯特。
③按岩性分为：
石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。
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第一节 喀斯特及其地貌
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第一节 喀斯特及其地貌
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第一节 喀斯特及其地貌
岩溶陷落柱
第四章岩溶陷落柱陷落柱：由于下伏易溶岩层，经地下水强烈溶蚀，形成大量空洞，从而引起上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落，塌陷所形成的筒状柱体，简称陷落柱第一节岩溶陷落柱的特征一、地表特征1、盆状塌陷2、丘状凸起3、柱状破碎带山西西山和汾西矿区的沟谷两侧或道路两旁的天然或人工剖面上，常可见到一些柱状破碎锻，这即是陷落住的剖面形态。
4、特殊地貌形态在黄土覆盖区，基岩个的陷落柱可导致表层黄土产生圆形陷坑或弧形阶梯状裂缝。
裂缝窄的仅几厘米，宽的可掉进耕牛，在山西汾西矿区有“跌牛缝”之称。
此外，陷落柱还可引起黄土滑坡。
二、陷落柱井下特征1、陷落柱的形态特征它是指陷落住柱的三度空间形状。
现从它的平面和刻而形态、高度和中心轴等方面揭示整个陷落柱的形态特征。
(1)陷落柱的平面形态它是指陷落柱与地面、水平切面或煤层面的交线形态。
一般呈椭圆形，也可呈圆形、鞋底形或长条形等。
根据山西阳泉三矿已揭露的133个陷落柱的平面形态统计资料，椭圆形的92个，占69％；圆形的13个，占10％；其它形状的28个，占31％。
为了描述陷落柱的平面形态，应标出长轴和短轴，计算出长短轴的比值。
一个矿区，陷落住长轴往往具有一定的方向性。
是指沿陷落柱中心轴切剖面的陷落拄形态。
如果陷落柱穿过极易塌陷的含水松软岩层(如第四纪冲积层或裂隙发育的泥质岩层)，则剖面形态多至上大下小的漏斗状；如果穿过不易塌陷的、岩性均一的坚硬岩层(如砂岩、砂砾岩、砾岩和石灰岩层)，则剖面形态多至上小下大的锥形，锥面与水乎面的交角为60- 80°；如果穿过岩性不均一的岩层，则剖面形态很不规则，但总体仍里，锥形柱状。
( 3)陷落柱的高度 它是指从溶洞底到塌陷顶的垂宜距离。
它与溶洞的大小，地下水的排泄条件，岩层的物理力学性质，以及裂隙的发育程度有密切关系．一般高度由几十米到l 00-200m ，但也有高达几百米的巨型陷落和仅数米的小型坍塌。
(4)陷落柱的中心轴 它是指陷落柱各平面形态的中心点的联线。
影响矿井开采的主要地质因素(地质员)
一、陷落柱的成因 1、重力塌陷 2、真空吸蚀塌陷 二、陷落柱的形成条件 1、有可溶性岩层存在 2、有良好的地下水储存和运移通道 3、地下水具有良好的补给来源并具有腐蚀性 4、有地下水良好的排泄出口。
第四节 岩溶陷落柱
二、陷落柱的形态特征 平面形态：椭圆形、圆形、长条形和不规形。 剖面形态：锥形、斜塔状、筒柱状和不规则状。 1、柱面特征： 2、柱体特征
第二节 地质构造
（六）断失翼煤层的寻找 1、煤岩层层位对比法 2、断层面构造特征法。 3、经验类推法。 4、作图分析法。 5、生产勘探法。
第二节 地质构造
巷探
钻探
第二节 地质构造
（七）断层的处理 原则：有利生产、减少丢煤、保证安全、少掘巷道。 1、开拓设计阶段：
第二节 地质构造
2、掘进阶段
第二节 地质构造
（二）矿井瓦斯的垂向分带 当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于 煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层内的瓦斯呈 现出垂直分带特征。掌握本煤田煤层瓦斯垂直分带的特征，是搞好 矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的基础。 一般将煤层由露头自上向下分为四个带：二氧化碳---氮气带、氮气 带、氮气---瓦斯带、瓦斯带。前三个带总称为瓦斯风化带。 在瓦斯风化带以下，瓦斯带内煤层的瓦斯含量和涌出量随深度增加 而有规律地增大，所以确定瓦斯风化带深度，有重要的现实意义 。
第四节 岩溶陷落柱
四、井下陷落柱出现的征兆 1、煤岩层变形变位 2、裂隙和小断层增多 3、煤出现风氧化现象 4、煤层中挤入破碎岩块。 5、涌水量增大。
五、陷落柱的探测：物探、钻探、巷探。
第四节 岩溶陷落柱
六、陷落柱的处理
第五节 矿井瓦斯
05
煤矿陷落柱特征
一、陷落柱的形成在我国华北石炭二叠纪煤系的基底，存在有溶洞非常发育的奥陶纪石灰岩，由于地下水的长期溶蚀，这些溶洞就愈来愈大，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤系地层也随之陷落，由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以叫陷落柱(图3-2-1)。
二、陷落柱的特征(一)地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。
盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。
另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。
在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。
随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。
当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。
(二)井下特征1、形态陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。
它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米(峰峰二矿)，262m(太原西山自家庄矿)，320m(阳泉济生井田)。
最小直径仅几米。
2.高度陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层(或煤层)即可免受破坏。
3．陷落柱内组成物的特征陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。
排列紊乱，大小混杂。
大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。
岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。
柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。
据统计，瓦斯的涌出量一般比正常区高2—3倍。
4．与围岩的接触关系陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。
在接触处，围岩的产状基本正常，接触带附近的煤层及顶板一般无牵引现象。
在井下煤巷掘进中遇到陷落柱后，穿过柱体仍可见到原煤层。
5、陷落柱轴线与岩层产状的关系多数矿井的观测结果表明，陷落柱锥形体的中心轴与围岩岩层面近似垂直。
岩溶陷落柱
钻孔圈定采面内陷落柱示意图
2、巷探：
为了查明陷落柱的确切位置、大小、形状以及其
对煤层的破坏程度，对没有突水危险的陷落柱，
可利用小断面的巷道进行探测。
3、物探： 微重力勘探 无限电波透视 瑞雷波勘探 电法 地质雷达（电磁波）
地震波CT
槽波勘探
岩溶陷落柱
主讲：宋达达 回答：马一开
岩溶陷落柱
一、陷落柱特征
二、陷落柱成因 三、陷落柱对煤矿生产的影响 四、陷落柱的探测
五、煤矿生产中对陷落柱的处理
一、陷落柱特征
岩溶陷落柱是岩溶空洞塌陷的产物，它是由于下伏易 溶岩层，经地下水强烈溶蚀，形成大的溶洞，从而引 起上覆岩层失稳，向溶洞中冒落、塌陷所形成的筒状 柱体，简称陷落柱。 陷落柱是影响煤矿生产的特殊地质条件之一，在我国 华北石炭二叠纪煤田中普遍分布，目前全国矿井已揭 露岩溶陷落柱7000～8000个，主要分布在山西、河北、 河南、山东、安徽、四川等地，其中以山西、河北最 为发育。
Thanks
主讲：宋达达 回答：马一开
C.洞穴的顶部逐渐坍陷；
D.最后的拱顶坍陷
三、陷落柱对煤矿生产的影响
（1）破坏可采煤层，减少煤炭储量 （2）影响正规采煤，制约机械化作业 （3）提高掘进率，降低矿井效益 （4）陷落柱对煤矿安全生产造成影响
四、陷落柱的探测
1、钻探：
在探查巷道掘进前方陷落柱时，应根据巷道施工
方向，平行布置或扇形布置钻孔；在探查回采工
齿状。界限明显。
牵引不明显，但有时可见接触带的煤层受较大影
陷落柱常识
陷落柱常识一、陷落柱的概念和成因岩溶是发育分布在石灰岩地层中，由流动的地下水进行长期的溶蚀作用而形成的。
在石灰岩中古代溶洞非常发育，由于地下水的不断溶蚀、洞穴越来越大。
在地质构造力和上部覆盖岩层的重力长期作用下，有些溶洞发生坍塌，这时覆盖在上部的煤系地层也随之陷落，于是煤层遭受破坏。
由于这种塌陷呈圆形或不甚规则的椭圆柱状体，所以叫陷落柱。
相关图片:溶洞发育的地质条件:(1)煤系可其下部地层中含有可溶性岩层,如石灰岩、石膏层、泥灰岩，这些岩层易被地下水溶蚀后形成溶洞。
（2）煤系地层分布区域内发育有断裂构造等良好的地下水通道。
（3）地下水源丰富，并且地下水中含有溶蚀性大的各种酸根，如CO2。
（4）有流畅的排泄口，地下水动力条件好，水的交替循环强烈，有较强的侵蚀“淘空”能力。
二、陷落柱的特征（1）、地貌上陷落区的形状一般为椭圆形或者是扁圆形的陷落盆地。
外围的岩层产状正常而连续，盆地中常常被不同地层的岩煤的碎块填充，无层序，混乱堆积。
（2）、陷落柱的总体形态一般是上小下大的不规则椎形，个别地方也有上下一样的圆柱状。
它们在水平切面上多呈椭圆和扁圆形，直径大小不一。
（3）、陷落柱的岩石棱角分明，形状不规则，排列紊乱，大小混杂，为粘土充填粘结。
如在某一层位观察陷落柱的岩块特征，可以发现它们都是来自同一层位上的各个岩层和煤层。
（4）、陷落柱与围岩的接触界面多呈现出不规则的锯齿状，界线明显，接触面的角度是上大下小，一般在50°---85°度之间，75°最常见，接触处的围岩产状基本正常，接触带的煤层以及顶底板一般无牵连现象，接近陷落柱3---5米时，岩层裂隙发育，煤层十分破碎，有时可以见到落差不大的小正断层，断层的走向与柱体相切，倾向柱体。
在陷落区的边缘地带有的柱内干燥无水，如峰峰煤矿，有的有淋水头和小细流，如阳泉煤矿。
瓦斯的涌出量增大，比正常的区域要高出2—3倍。
（5）、陷落柱锥形体的中心轴与岩层层面近似垂直。
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》范文
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》篇一一、引言随着矿山的不断开采，矿区地质环境日趋复杂，岩溶陷落柱发育及突水事故的频发，已经成为矿山安全生产中的重大问题。
寺河矿作为我国典型的承压矿区，其岩溶陷落柱发育特征及其突水风险性评价具有重要的理论和实践意义。
本文将深入探讨寺河矿承压区岩溶陷落柱的发育特征，并对其突水风险性进行评价，以期为矿山安全生产提供科学依据。
二、寺河矿承压区地质背景寺河矿位于我国某地，地处地质构造复杂区域，具有较高的地质压力和岩溶发育程度。
该矿区岩层主要为碳酸盐岩，具有多层次、多期次的地质构造特征。
岩溶陷落柱是该矿区的主要地质灾害类型之一，其发育特征直接关系到矿山的安全生产。
三、岩溶陷落柱发育特征1. 形态特征：寺河矿承压区岩溶陷落柱形态多样，主要表现为柱状、囊状、不规则状等。
其边界模糊，内部填充物多为软弱岩层或破碎带。
2. 空间分布：岩溶陷落柱在空间上呈现出一定的分布规律，主要受地质构造、岩性、地下水活动等因素的影响。
在寺河矿区，岩溶陷落柱多分布在特定地层和构造单元内。
3. 发育阶段：根据地质历史和现代地质作用，岩溶陷落柱的发育可分为早期、中期和晚期三个阶段。
不同阶段的岩溶陷落柱具有不同的发育特征和突水风险。
四、突水风险性评价1. 评价方法：本文采用定性和定量相结合的方法进行突水风险性评价。
定性评价主要依据地质资料、现场调查和专家经验；定量评价则通过建立数学模型，对突水风险进行量化分析。
2. 评价指标：评价指标包括岩溶陷落柱的规模、形态、空间分布、充填物性质、地下水活动强度等。
通过对这些指标的综合分析，可以确定突水风险的大小。
3. 评价结果：根据评价结果，寺河矿承压区岩溶陷落柱的突水风险较高。
其中，特定地层和构造单元内的岩溶陷落柱突水风险更大。
为降低突水风险，需采取有效的防治措施。
五、防治措施及建议1. 加强地质勘探：完善地质资料，深入了解岩溶陷落柱的发育特征和空间分布规律，为突水风险性评价提供依据。
矿井地质_3_常见问题(4.岩溶陷落柱)
四、陷落柱的探测与预测 • （一）陷落柱出现前的征兆 • 1、煤、岩层产状发生变化 • 煤、岩层产状的影响范围和变化程度与它的物理
力学性质有关：
• 在较松软的煤、岩层中，产状变化明显，影响范
围较宽；在坚硬和脆性的煤、岩层中则变化不明
显，影响范围较窄。
• 2、裂隙和小断层增多
• 由于重力和真空吸蚀作用的影响，在陷落柱周围
量增大，往往是临近充水陷落柱的征兆。
• （二）陷落柱的探测
• 1、钻探：
• 在探查巷道掘进前方陷落柱时，应根据巷道施工 方向，平行布置或扇形布置钻孔；在探查回采工 作面内部陷落柱时，一般宜采用扇形孔布置（教 材插图2-105）。
钻孔圈定采面内陷落柱示意图
教材图2-105
• 2、物探：
• 微重力勘探
• 冲刷带内岩块较小，有磨圆现象，胶结紧密，层理清 晰，岩石结构构造保持完好；冲刷带可见层位缺失现 象。
（三）陷落柱与断层和河流冲蚀的区别
陷落柱内大块岩石坍塌
教材图2-100
• 3、从上下对应关系区别
• 陷落柱具有上下对应的关系。
二、陷落柱成因 • （一）岩溶发育的地质条件
• 1、煤系或其下伏地层中含有可溶性岩、矿层，如石 灰岩、白云岩或石膏矿等。 • 2、含煤区域内，发育有良好的地下水通道，主要是 指断层和裂隙，尤其是导水性好的张性或张扭性断裂。 • 3、地下水交替循环快，排泄流畅，具有良好的地下 水动力条件。
我国华北石炭二叠纪煤田中普遍分布，目前全国
矿井已揭露岩溶陷落柱7000～8000个，主要分布 在山西、河北、河南、山东、安徽、四川等地， 其中以山西、河北最为发育。
• 其共同特点是:
• 1. 岩溶陷落柱是厚层碳酸盐岩，古岩溶对上覆煤系地 层后期重力崩落而产生的。
岩溶陷落柱对煤矿生产的影响
岩溶陷落柱对煤矿生产的影响及处理方法1、引言岩溶陷落柱是煤系地层下部石灰岩、白云岩等可溶性岩石在地下水和重力作用下，所产生的塌陷现象。
岩溶陷落柱是影响我国一些煤矿正常采掘和安全生产的地质问题之一。
它不仅破坏煤层，损失煤炭资源，给井巷工程的布臵和施工增加困难，而且因其可能是良好的导水通道，使采掘场所与含水层沟通，对矿井的安全生产构成极大威胁。
岩溶陷落柱是西山煤田重要地质现象之一。
我矿在布臵走向上千米，倾向200 米左右的综采工作面时，常常在一个工作面中会遇到几个或几十个陷落柱，从而直接影响全矿的安全生产及经济效益。
2、岩溶陷落柱的形成我国华北石炭二叠纪煤系的基底是奥陶系石灰岩，在地下水的化学溶蚀作用下，石灰岩不断被溶蚀破坏，形成了大量的岩溶空洞，溶洞规模越来越大，在上覆岩层长期的重力作用下，引起煤层及其围岩塌陷，形成环状陷落,图2-1,。
由于塌陷体的剖面形状似一锥形柱体，故称岩溶陷落柱，简称陷落柱。
3、陷落柱的特征通过对西铭矿陷落柱的大量观测，现将西铭矿陷落柱的主要特征归纳如下3.1 地表特征当陷落柱的规模较大时，可穿过煤系地层一直通达地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
如在西铭矿区，地表出露产状为平缓的二叠系山西组煤系地层和石盒子群岩系，而在陷落柱出露处岩层产状杂乱，更无层次可寻，登高望去呈一圆环形陷落盆地，盆地边缘岩层产状正常而连续，盆地中乱石林立，充填着不同地层的破碎岩块。
周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，多向陷落区内倾斜。
而在另一区内，当山西组地层中陷落了石盒子群的砂岩时，由于砂岩不易风化，形成独特的凸起地形。
3.2 井下特征3.2.1 陷落柱的形状陷落柱平面形状似圆形、似椭圆形或长条形等，直径大小不一，最大直径可达几百米,最小直径仅十余米。
陷落柱的剖面形状多呈上小下大的锥形体，但当陷落柱穿过含水较多的松软岩层时，剖面形状就呈上大下小的漏斗状。
陷落柱的高度一般为几米至一二百米,甚至可能波及地表。
岩溶陷落柱
（二）、特征 1、基本形态 （1）平面形态 以圆形、椭圆形、长条或不规则形
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（2）剖面形态 坚硬岩石的地层：柱体上小下大，夹角60～ 80° 松散或松软岩层：柱体上大下小，夹角40～ 50°
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（3）陷落柱高度 根据地质条件不同，一般为几十米～二百米， 也有高达数百米，直至地表。 （4）陷落柱中心轴 柱体各平面中心点的连线——中心轴线； 中心轴线多数不是直立的； 中心轴线——可预测下部煤层中陷落柱的位置。
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3）回采工作面遇上陷落柱，可视具体情况（陷 落柱大 小、位置等）而定。 处理原则：查清其范围，缩短工作面回采或另开切眼。
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六、陷落柱的预测
1、成因预测： 分析区内的地质及水文地质条件，据形成陷落柱 的基本要素，推测区内陷落柱的发育情况。 2、据已知资料预测： 用地表或井下揭露的资料，推断陷落柱在下水 平或下煤层的出现情况。
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2、陷落柱出露 1）地表出露特征 （1）盆状凹陷：被第四系覆盖； （2）丘状凸起：上覆地层呈碎块状隆起堆积； （3）柱状破碎带：出露于沟谷、公路两侧； （4）特殊地貌上的形态（黄土覆盖区）：蜂窝状、 圆形陷坑、弧形裂缝、滑坡等。
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2）陷落柱井下特征
（1）柱面特征：柱面的
垂直剖面为两条折线。
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2、岩溶塌陷误判的原因和判别标志
1）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。
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2）判别标志
陷落柱的判别标志： （1）岩性标志{岩性复杂，杂乱无章，见碎块煤}。 （2）接触面不平整，无擦痕，“柱壁”很陡。 （3）顶、底板产状无大变化。 （4）地表出现，井下必然出现。
煤矿陷落柱特征
一、陷落柱的形成在我国华北石炭二叠纪煤系的基底，存在有溶洞非常发育的奥陶纪石灰岩，由于地下水的长期溶蚀，这些溶洞就愈来愈大，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤系地层也随之陷落，由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以叫陷落柱(图3-2-1)。
二、陷落柱的特征(一)地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。
盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。
另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。
在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。
随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。
当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。
(二)井下特征1、形态陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。
它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米(峰峰二矿)，262m(太原西山自家庄矿)，320m(阳泉济生井田)。
最小直径仅几米。
2.高度陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层(或煤层)即可免受破坏。
3．陷落柱内组成物的特征陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。
排列紊乱，大小混杂。
大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。
岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。
柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。
据统计，瓦斯的涌出量一般比正常区高2—3倍。
4．与围岩的接触关系陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》范文
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》篇一一、引言随着我国煤矿开采深度的不断增加，承压区岩溶陷落柱（KARSTIC COLLAPSE COLUMNS, KCC）发育及其引发的突水问题已经成为影响煤矿安全高效生产的重要隐患之一。
本篇报告旨在通过对寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征的分析，结合其突水风险性评价，为该矿区的安全生产提供科学依据。
二、寺河矿概况寺河矿位于某省重要煤炭产区，其开采深度大，地质条件复杂。
矿区内岩溶发育，存在多处岩溶陷落柱。
这些陷落柱的形成与地下水的溶蚀作用密切相关，具有隐蔽性强、发育规律复杂的特点。
三、岩溶陷落柱发育特征（一）发育类型寺河矿承压区岩溶陷落柱的发育类型主要包括：孤立型、群发型和通道型。
孤立型陷落柱较少见，群发型陷落柱则较为常见，其分布范围广，对矿井生产影响较大。
通道型陷落柱则与地下水的流动通道密切相关，具有较大的突水风险。
（二）空间分布特征寺河矿承压区岩溶陷落柱的空间分布具有一定的规律性。
在平面分布上，陷落柱多分布在矿区的边缘地带和地下水流向的交汇处；在垂向分布上，随着开采深度的增加，陷落柱的发育程度逐渐增强。
（三）地质结构特征岩溶陷落柱的形成与地质结构密切相关。
寺河矿承压区岩溶陷落柱多发育在石灰岩层中，其内部结构复杂，多呈蜂窝状、空洞状等形态。
四、突水风险性评价（一）评价方法突水风险性评价是通过对岩溶陷落柱的地质条件、水文地质条件、开采条件等因素的综合分析，对突水事件发生的可能性及危害程度进行评估。
本报告采用定性与定量相结合的方法，对寺河矿承压区岩溶陷落柱的突水风险进行评估。
（二）评价结果根据评价结果，寺河矿承压区岩溶陷落柱的突水风险较高。
其中，通道型陷落柱的突水风险最高，群发型陷落柱次之。
在空间分布上，靠近矿区边缘地带和地下水流向交汇处的陷落柱突水风险较高。
在垂向分布上，随着开采深度的增加，突水风险逐渐增大。
五、结论与建议（一）结论通过对寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征的分析及突水风险性评价，我们得出以下结论：寺河矿承压区岩溶陷落柱发育类型多样，空间分布具有规律性；突水风险较高，特别是通道型陷落柱和位于特定地段的群发型陷落柱；随着开采深度的增加，突水风险逐渐增大。
煤田岩溶陷落柱(带)特征及形成机理分析
及技术力量合格 ， 这样 的测绘市场就会健康有序发 展 。而 不是过 规操作 的测绘单位依法处理， 及 时处理 ， 做到监管有力 。
多的通 过行政 干预来控制测绘过程 。竞争下的测绘市场， 难免 出
现 一 些 不 良行 为 ， 加强监管非常重要 。ｆ Ｌ Ｏ ｗ Ｎ 绘单位偷工减料 ， 参 考 文 献 减 少检 查程 序等 行 为 ， 结 果 自然 是 测 绘 成 果 质 量 低 下 。甚 至 会 出 ［ １ ］ 吕永江． 房产测量规 范与房地产测绘技术【 ｓ ］ ． 中国标准 出版社 ， ２ ０ ０ １
良好 配 合 的 情 况 将 如 何 处 理 呢 ？ 房 产 测 绘应 该 按 照 市 场经 济 的规 或 是 弄 虚 作 假 行 为 。实 行 房 产 测 绘 成 果 应 及 时 公示 并 实 现 网 上
律办事 ， 不宜干预 业主方 的经营活动 ， 选 用哪家 测绘单 位 ， 是 否 查询 制度 。通过公式制度， 公 民的知情权也将得到全面而充分的 需要更换， 这些 问题应该让业主方 自己做主 。如果能够严 格审查 保 护 ，使 各 相 关 各 权 利 人 特 别 是 购 房 者 及 时 了解 测 绘成 果 的 详 测绘单位 的资质 ， 严格执行认证制度 ， 能够进入 的测 绘单位人才 细状 况 ， 减 少 房产 办证 的面 积 纠 纷 。房产 管理 部 门应 对 违 法 或 违
行分析研 究 ， 以利 于揭露 陷落 柱 的分 布规律 ， 从而指 导生产 ， 减 坚硬或裂隙发育 ， 那 么剖 面形态的形状一般 是上 小下大 ， 并与水 少不必要 的损 失， 从而提高煤矿 业的安全性 ， 并 实现煤矿业 高效 平面和围岩相切柱面 的夹角一般是 ６ ０ ～ ８ ０ ￣ 。
在地壳运动的作用力下产生不 同的地质构造 现象 ，如断裂 、 全与煤层 的质量 。 节理 、 褶皱等 。在特定 的地 质条件下 ， 埋藏在煤 系地层下 的局部
影响煤矿安全生产的因素安全生产
影响煤矿安全生产的因素1、随着煤矿开采深度的增加,对煤矿安全生产有哪些影响因素地压、温度、瓦斯、涌水等2、影响煤矿安全生产的地质因素有那些？自己把下面的内容整合一下，再找一两个实践中的例子，一凑合就两千字了。
不要指望别人包办，朋友们给你搜集一些资料就够意思了，给你娶个媳妇，还指望大家给你把孩子生出来？做人别太懒了！影响煤矿生产的主要地质因素煤层厚度变化煤层厚度变化是影响煤矿生产的主要地质因素之一。
煤层发生分叉、变薄、尖灭等厚度变化，直接影响煤矿正常生产。
一、煤层厚度变化的原因及变化特征煤层厚度变化是多种多样的，但就其成因来说，可分为原生变化和后生变化两大类。
（一）煤层厚度的原生变化煤层厚度的原生变化是指泥岩层堆积过程中，在形成煤层顶板岩层的沉积物覆盖以前，由于地壳活动，沉积环境变迁等各种地质因素的影响而引起的煤层形态和厚度变化。
原生变化主要包括地壳不均衡沉降引起的煤层分叉、变薄、尖灭、泥炭沼泽古地形对煤层形态和煤厚的影响、河流同生冲蚀、海水同生冲蚀等四种原因。
（二）煤层厚度的后生变化煤层厚度的后生变化是指煤层被沉积物覆盖以后，或煤系形成以后，由于河流剥蚀、构造变动、岩浆侵入、岩溶陷落等各种地质因素的影响而引起煤层形态和厚度变化。
二、煤层厚度变化对煤矿生产的影响煤层厚度变化对煤矿生产的影响主要表现在以下几个方面：1．影响采掘部署2．影响采煤工艺3．影响计划生产4．掘进率增高5．采出率降低三、煤层厚度变化的研究和处理（一）煤层厚度变化的观测和探测1．煤层的观测1）煤层的观测内容2）煤层的观测方法2．煤层的探测1）煤层厚度的探测（1）煤巷掘进中的探煤厚工作。
（2）回采工作面的探煤厚工作。
2）煤层分叉尖灭的探测根据煤层分叉的稳定情况大致可分为两种：一种是煤层分叉后分层的分布比较稳定；另一种是煤层分叉后只有一层保持稳定（即为主分叉层），其它各层延续不远很快尖灭。
3）煤层底凸薄化的探测煤层底凸薄化是指煤层底板凸起造成煤层变薄尖灭的现象。
岩溶陷落柱
岩溶陷落柱第四章岩溶陷落柱陷落柱：由于下伏易溶岩层，经地下水强烈溶蚀，形成大量空洞，从而引起上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落，塌陷所形成的筒状柱体，简称陷落柱第一节岩溶陷落柱的特征一、地表特征1、盆状塌陷2、丘状凸起3、柱状破碎带山西西山和汾西矿区的沟谷两侧或道路两旁的天然或人工剖面上，常可见到一些柱状破碎锻，这即是陷落住的剖面形态。
4、特殊地貌形态在黄土覆盖区，基岩个的陷落柱可导致表层黄土产生圆形陷坑或弧形阶梯状裂缝。
裂缝窄的仅几厘米，宽的可掉进耕牛，在山西汾西矿区有“跌牛缝”之称。
此外，陷落柱还可引起黄土滑坡。
二、陷落柱井下特征1、陷落柱的形态特征它是指陷落住柱的三度空间形状。
现从它的平面和刻而形态、高度和中心轴等方面揭示整个陷落柱的形态特征。
(1)陷落柱的平面形态它是指陷落柱与地面、水平切面或煤层面的交线形态。
一般呈椭圆形，也可呈圆形、鞋底形或长条形等。
根据山西阳泉三矿已揭露的133个陷落柱的平面形态统计资料，椭圆形的92个，占69％；圆形的13个，占10％；其它形状的28个，占31％。
为了描述陷落柱的平面形态，应标出长轴和短轴，计算出长短轴的比值。
一个矿区，陷落住长轴往往具有一定的方向性。
是指沿陷落柱中心轴切剖面的陷落拄形态。
如果陷落柱穿过极易塌陷的含水松软岩层(如第四纪冲积层或裂隙发育的泥质岩层)，则剖面形态多至上大下小的漏斗状；如果穿过不易塌陷的、岩性均一的坚硬岩层(如砂岩、砂砾岩、砾岩和石灰岩层)，则剖面形态多至上小下大的锥形，锥面与水乎面的交角为60- 80°；如果穿过岩性不均一的岩层，则剖面形态很不规则，但总体仍里，锥形柱状。
( 3)陷落柱的高度它是指从溶洞底到塌陷顶的垂宜距离。
它与溶洞的大小，地下水的排泄条件，岩层的物理力学性质，以及裂隙的发育程度有密切关系．一般高度由几十米到l 00-200m ，但也有高达几百米的巨型陷落和仅数米的小型坍塌。
(4)陷落柱的中心轴它是指陷落柱各平面形态的中心点的联线。
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》
《寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征及突水风险性评价》篇一一、引言随着矿山的不断开采，矿区地质环境问题日益突出，尤其是承压区岩溶陷落柱的发育特征及突水风险性评价成为矿山安全生产的重点研究领域。
本文以寺河矿为例，系统分析其承压区岩溶陷落柱的发育特征，并对其突水风险性进行评价，以期为矿山安全生产提供科学依据。
二、研究区域概况寺河矿位于某地地质构造复杂区域，地层主要为碳酸盐岩和碎屑岩。
随着矿山开采的深入，承压区岩溶陷落柱现象日益明显，给矿山安全生产带来极大的挑战。
三、寺河矿承压区岩溶陷落柱发育特征1. 形态特征：寺河矿承压区岩溶陷落柱形态多样，主要表现为圆形、椭圆形及不规则形状。
陷落柱内部多呈空洞状，外围多伴有裂隙发育。
2. 空间分布：陷落柱在空间上呈现出一定的分布规律，多分布在构造活跃地带及岩溶发育区。
3. 发育过程：岩溶陷落柱的发育受多种因素影响，包括地下水位、岩性、地质构造等。
在地下水位变化及地质构造运动的作用下，岩溶陷落柱逐渐发育扩大。
四、突水风险性评价1. 评价方法：本文采用定性与定量相结合的方法，对寺河矿承压区岩溶陷落柱的突水风险性进行评价。
定性方法主要包括地质调查、水文地质条件分析等；定量方法则采用水压试验、数值模拟等技术手段。
2. 评价标准：根据陷落柱的形态特征、空间分布及发育过程，结合矿山实际生产情况，制定突水风险性评价标准。
评价标准主要包括陷落柱规模、地下水水位、岩性等因素。
3. 评价结果：根据评价结果，寺河矿承压区岩溶陷落柱的突水风险性较高。
其中，部分区域突水风险性极高，需采取有效措施进行防范。
五、防范措施与建议1. 加强地质勘探：加大地质勘探力度，查明岩溶陷落柱的分布范围及发育规律，为矿山安全生产提供科学依据。
2. 完善防水措施：对突水风险性较高的区域，应加强防水措施，如设置防水墙、安装防水门等。
3. 加强监测预警：建立完善的监测预警系统，实时监测地下水位、岩溶发育等情况，及时发现突水隐患，确保矿山安全生产。
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第一节 喀斯特及其地貌
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ） 有溶洞、地下河、地下湖等；以及与地表和地下密切相关联的竖井、
芽洞、天生桥等喀斯特地貌。
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
第一节 喀斯特及其地貌
循环说
• 第—阶段：为于 水平循环带成虹 吸循环带的岩溶 洞隙逐渐形成并 扩大，产生顶板 和两侧岩层塌陷， 形成十分复杂的 溶洞。
循环说
• 第二阶段：由于地 壳的上升，溶洞继 续扩大上升，地下 水向下运动，沿着 裂隙进一步加深， 且在深部形成第二 层溶洞。开始了第 二循环、以后还可 以出现第三循环、 第四个循环。
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 三、陷落柱的塌陷高度
指溶洞到柱体顶端的距离 小者仅几米．一般是白 余米，大者300—400m，最大可达500—600m。它 与溶洞的大小，地下水的排泄条件，岩层的物理力学 性质，以及裂隙的发育程度有密切关系。
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 四、陷落柱内部结构特征及陷落深度
三、陷落柱的探测
• 一、物理探测
1、高分辨率地震探测技术 （地面三维地震）
许疃煤矿8煤层
三、陷落柱的）
许疃煤矿8煤层
三、陷落柱的探测
• 一、物理探测
2、坑道无线电波透视法
皖北矿区某煤矿7218工 作面
三、陷落柱的探测
• 一、物理探测
二、华北地区陷落柱形成主要时期
• 华北地区岩溶陷落柱发育时期始于晚古 代二叠纪末，主要形成中生代燕山运动 期间，结束新生代第三纪。
三 岩溶陷落柱溶洞塌陷机理
• 1、膏溶说 • 2、循环说 • 3重力塌陷说 • 4真空吸蚀塌陷说
膏溶说
• 这是最早提出的学说，得到较多人的支 持；早在1960年，山西钱学博(1960)就提 小了柱状陷落(陷落柱)是与石膏层溶浊及 喀斯特塌陷有关的论点
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 六、陷落柱的柱面特征
陷落柱的柱面是指陷落柱与周围正常岩层的接触面。 它受岩层的岩石性质和结构构造的控制。
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 七、陷落柱周围煤层和岩性结构特征
1) 煤层层理和岩层有向陷落柱中心倾斜的现象
2)陷落柱周围的煤层和岩层，产生大量的张性节 理．甚至山现小的断层错动
第四章岩溶陷落柱特征及其研究
华北煤田煤炭资源分布
第一节 喀斯特及其地貌
一、喀斯特
水对可溶性岩石所进行的作用，统称为喀斯特 作用。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、 潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其 产生的现象统称为喀斯特。
第一节 喀斯特及其地貌
二、喀斯特（岩溶）地貌 具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地 表和地下形态的总称。又称岩溶地貌。
相对密封的承压岩溶网络地下水中，由于某 些原因，如地下的补给和排泄条件的改变等， 引起浅部充水岩溶腔内地下水位大幅度下降。 当水位低于岩溶腔口表面时，在岩溶盖层与 岩溶腔内水面之间出现无水空腔，这时腔内 水体由承压转为无压。
第五节 陷落柱的探测
一、 井下陷落柱出现前的预兆
• 1、煤、岩层产状发生变化 • 2、裂隙和小断层增多 • 3、煤出现风氧化现象 • 4、煤层中挤入破碎岩块 • 5、地下水涌出量增大 • 6、地温异常
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征
一、 陷落柱平面形态特征
大多呈椭园形．其次为圆形，少量为不规则图形，直径大小 不等． 一般是几十米至几百米以上，目前揭露的最大直径达 300米。
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征
一、 陷 落 柱 平 面 形 态 特 征
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 二、陷落柱剖面形态特征
二、陷落柱的观测
• 无论在地表或井下遇见陷落柱，都应进 行详细的观测和编录。根据生产矿井对 陷落柱观测和判断的基本要可归结为五 查、五看和五定的工作方法。
五查包括：
1. 查陷落柱周围煤、岩层中裂隙的发育情 况和充填物性质；
2. 查陷落柱周围煤质的变化范围和风化程 度；
3. 查临近陷落柱处水和瓦斯的变化情况； 4. 查陷落柱周围小型断层的发育情况和产
1．地层结构条件（可溶 性岩层）
陷落柱地带围岩地层 均为一大套完整的多 层次的煤系地层，其 下为巨厚的单一的可 溶性（灰岩）地层。
2．构造条件（发育有 良好的地下水通道）
• 含煤区域内，发育有良好的地下水通道，主要是指断 层和裂隙，尤其是透水性好的张性或张扭性断裂。它 们沟通地面水系、地下含水层段与可溶性岩、矿层之 间的水力联系，因此陷落柱常沿岩溶化断裂带、褶曲 轴部，特别是断裂交汇处呈串珠密集分布。
重力塌陷说
溶洞顶板在重力的作用下，产生了应力的重新分 布，沿结构面张裂隙滑动。岩块脱落下沉， 下沉 堆积物部分又被流水冲刷溶蚀搬运带走， 部分留 在原地经地下合自重力作用逐渐被压缩密实，下 部空间重新又增大．再次失去平衡，岩层继续向
下塌陷，反复多次形成现今的陷落柱。
真空吸蚀塌陷说
真空吸蚀塌陷说
第一节 喀斯特及其地貌 七、岩溶洞成因和类型
①渗流带洞穴
②饱水带洞穴
③承压水带洞穴
第二节、岩溶陷落柱的概念及分布
1．古岩溶陷落柱的概念
岩溶陷落柱系指坚硬的非可溶性岩层向下伏 岩溶洞穴的老基岩塌陷的现象，即埋藏岩溶区 的地下溶洞的顶部岩层及覆盖层失去支撑，塌 陷和剥落所产生的柱状陷落体。
第二节、岩溶陷落柱的概念及分布 2、华北地区古岩溶陷落柱的分布
3、 良好的地下水动力条件
• 地下水交替循环快，排泄流杨，具有良 好的地下水动力条件。一个地区的侵蚀 基准面控制着地下水的交替和流动。侵 蚀基准面以下，地下水流动缓慢，排泄 困难，岩镕不发育。
4、具有丰富具有侵蚀性的地下水源
• 地下水源丰富，具有溶蚀性较强的酸根 和较大的侵蚀“掏空”能力 。应该指出， 有极少部分的陷落柱的塌落空间不是由 于地下水的溶蚀作用造成的，而是由于 地下水的机械作用把沈砂透镜体、断层 泥堆积体等松软岩体冲刷带走造成的
沿陷落柱中心点相连的轴线，垂直切开主体的形状有四 类： ①园锥体，②筒状，上下大小相近； ③斜塔状 ；④不规则状。
岩层含泥质较少易形成圆锥状、如含泥质较高岩层松 软易形成筒体状; 在岩层起伏较大地区, 沿顺岩层倾向方 向塌陷
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 二、陷落柱剖面形态特征
第三节 岩溶陷落柱的形态及其结构特征 二、陷落柱剖面形态特征
三、喀斯特地貌的分布 喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区。可溶性岩石有 3类：
① 碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)。 ② 硫酸盐类岩石（石膏、硬石膏和芒硝）。 ③ 卤盐类岩石（钾、钠、镁盐岩石等）。
第一节 喀斯特及其地貌
四、喀斯特地貌类型 喀斯特可划分许多不同的类型。 ①按出露条件分为：
1. 定巷道理陷落柱的部位； 2. 定陷落柱的形状； 3. 定陷落柱的大小； 4. 定巷道穿避陷落柱的距离；. 5. 定处理陷落柱的措施。
三、陷落柱的探测
• 一、钻探
三、陷落柱的探测
• 一、钻探
三、陷落柱的探测
• 一、物理探测
1、高分辨率地震探测技术 （地面三维地震）
山西省阳泉矿区五矿 煤层陷落柱探测
陷落深度处指与同岩层相比下陷的距离，一般为几 米或几十米，个别达300多米。
柱内岩层杂乱无章，层位秩序无法确定，有的可见 到层状结构，但产状不一，极度倾斜，形成相互错开 的大碎块。其成分是由上部岩层及煤层的碎块、粉末 及粘土组成。
五、陷落柱的中心轴
• 它是指陷落柱各 平面形态的中心 点的联线。通常， 中心轴垂直于所 穿过的岩层层面。 由于陷落柱穿过 的各岩层的产状、 岩石性质和裂隙 发育程度常有变 化，因此，中心 轴大多不是垂立 的，而是歪斜的， 甚至呈扭转状态。
状特征； 5. 查矿区内陷落柱的发育和分布规律。
五看包括：
1. 看陷落柱与煤、岩层接触面的形态； 2. 看陷落柱与煤、岩层接触带的充填物性
质和特征； 3. 看陷落柱内岩块的性质、形状、大小、
排列方式和层位时代， 4. 看陷落柱周围煤、岩层的产状变化； 5. 看陷落柱面与巷顶交线的弯曲方向和曲
率。
五定包括：
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
桂林七星岩溶洞
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
桂林 穿山岩溶洞
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
陷落塌陷
第一节 喀斯特及其地貌
五、岩溶洞景观（地下喀斯特地貌 ）
陷落塌陷
第一节 喀斯特及其地貌
六、岩溶洞的发育与演化 •地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或 溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。 •地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，形成落水洞。 •从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，形成溶洞。 •随地下洞穴的形成地表发生塌陷，塌陷的深度大面积小，称坍 陷漏斗，深度小面积大则称陷塘。 •地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下 水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行
循环说
• 第三阶段：第一层溶洞 继续坍塌扩大．上覆非 可溶性岩层塌陷。形成 岩溶陷落柱，当地壳继 续上升，地下水位继续 下降时，第二层溶洞也 可能开始坍塌、这样， 两层溶洞坍塌连接起来， 使非可溶性岩层塌陷更 深，
重力塌陷说
• 由于溶蚀和水流的冲蚀作用，使地层下 部奥陶系的马家沟组石灰岩岩溶强烈发 育，逐渐形成了较大的岩溶洞穴空间。 在进入中个代以后，受印支运动和燕山 运功的影响，地壳强烈上升，形成岩溶 水强迳流带．古岩溶洞进一步溶蚀扩大。
2、坑道无线电波透视法
皖北矿区某煤矿7218工 作面