陷落柱演示

出水征兆就对巷道注浆封闭 淹井
在12318工作面实际揭露未出水
9个，2个带状构造异常 体（有争议），朱集未
统计在内。
7个，1个构造异常体； 1个特大溶洞
谢桥2个，其中1个是带状 孔集实见1个 张集1个
顾桂两个是带状构造异常体 口孜东矿7个
新集二矿1个构造异常体 新集三矿1个特大溶洞
实际揭露一个未出水 对西八A组煤开采有影响
三、陷落柱含、导水性
陷落柱的含水、导水性主要取决于柱内岩石的压实程度,而压 实程度又取决于陷落柱的形成年代和柱内岩石的水化程度。不同的 地质及水文地质条件,形成的陷落柱类型和特征也不相同,其含水、 导水性差异也大。
陷落柱形成时，外围影响带岩体应力平衡状态受到破坏，使其 周围影响区内煤系地层中早期已形成的裂隙体系活化、开放，具有 一定的贮水空间。揭露到陷落柱附近时，会出现出水现象，砂岩水 水量丰富，甚至出水数年，这与陷落柱影响区的压密程度有关。
矿区
淮北 皖北 淮南 新集
表1 两淮矿区部分陷落柱出水情况统计表
合计 6个 12个
分布 杨庄矿1个 沈庄矿1个 桃园矿1个 袁庄矿1个 许瞳矿1个（疑似） 刘一8个，恒源1个
任楼2个
祁东1个（有争议） 潘三：实见1个，疑似3个
出水情况及其处理 无水 无水 无水 无水 出水
有的有水，有的没有水 其中一个造成淹井，另一个发现有
三、陷落柱含、导பைடு நூலகம்性
现在学者研究表明：陷落柱的含导水性与形成过程中高地温 有着密切关系，在高地温和水的作用下，陷落柱内的部分可溶性 矿物会二次结晶，在陷落柱纵向上形成不同厚度的结晶体（结晶 盖体），这种结晶体有着良好隔水性，本身也不含水，是一些陷 落柱含水、导水性的一项重要辨别指标。两淮地区陷落柱水文地 质特征方面看，多数陷落柱无水，只有少数存在突水危害性。两 淮矿区见陷落柱及出水情况见下表1。
（二）重要性
安徽省煤田水害类型属华北石炭二叠纪煤田岩溶—裂隙水害区， 煤矿受太原组灰岩、奥陶系灰岩、寒武系灰岩水害威胁日趋严重， 水文地质条件日趋复杂。自1996年皖北煤电集团公司任楼煤矿7222 工作面陷落柱特大突水灾害，打破了两淮煤田尤其是淮河以北有巨 厚松散覆盖条件的煤系地层无岩溶陷落柱的概念。陷落柱的探查与 治理成为两淮矿区煤矿防治水工作的一项重要内容。
6.地下水不断对灰岩和塌落的岩石进行化学的溶蚀、机械的 搬运和破坏，使岩溶进一步扩大，处于暂时稳定状态的上覆岩层 关键层再次失去平衡而继续塌落，使陷落柱不断向上发展。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
（二）形状
1. 岩溶陷落柱的平面形状 岩溶陷落柱的平面形状是指岩溶陷落柱柱体与地表或岩层层 面的切割面形状，也称之为横切面形状。呈椭圆形和似圆形者居 多，尤以椭圆形为最多。如孔集岩溶塌陷及谢桥岩溶陷落柱，分 别见下图2(孔集岩溶塌陷体分布图)、图3( 谢桥矿1#、2#陷落柱 在各煤层中的分布图)。 2. 岩溶陷落柱的剖面形状 岩溶陷落柱的剖面形状主要受所穿过岩层的岩石物理力学性 质制约，多呈不规则的柱状体。在岩性比较坚硬均一、裂隙又比 较发育的岩层中，其剖面形状多呈上小下大的圆锥状，塌陷角一 般在60~80°之间，华北型煤田中这种形状的岩溶陷落柱最多。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
（一）形成机理
目前对煤系地层中陷落柱的成因机理研究还处在探索阶段， 没有形成理论上的定论。学术界普遍认为形成陷落柱必备条件是 其下伏地层中存在可溶性岩层（如石灰岩、白云岩、石膏等）。
可溶岩岩溶发育、盖层性质和厚度、地下水的活动性及地质 构造四方面是陷落柱形成的控制因素，根据两淮矿区资料显示， 陷落柱的群体延展及统计长轴方向与区域节理方向有明显一致性， 岩溶陷落柱形成过程归结为：
4.上覆岩层的关键层(一般为坚硬而强度较大的夹层)因受 岩体自重重力、地应力集中以及溶洞内的真空负压三重作用而 破坏塌落。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
溶洞
图1 向斜、背斜轴部陷落柱成因分析示意图
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
5.一旦关键层失稳，破碎的岩体沿垂向固有构造裂隙面向上 塌落，部分陷落物被水带走，坍塌继续向上发展，待岩石破碎膨 胀充填了整个陷落空间形成自然平衡拱后塌落停止，上覆岩层得 到暂时稳定。
汇报提纲
概述 陷落柱形成机理、形态及分布规律 陷落柱含、导水性 陷落柱探查 陷落柱治理对策 做好对陷落柱的监察工作
一、概 述
（一）定义
由于下伏易溶岩层经过地下水强烈腐蚀，形成大量空洞，引 起上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落、塌陷所形成的桶状柱体。其 形成大致经历了溶隙、溶孔、溶洞塌陷等过程，其中溶洞形成是 核心和先决条件。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
图4 谢桥矿1#陷落柱剖面形状
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
（三）分布规律
华北石炭二叠纪煤田岩溶陷落柱的形成、发展和区域构造演 化的关系十分密切，因此，岩溶陷落柱的分布受到区域构造的控 制，具有区域分布的规律性，简述如下：
多数发育分布在井田浅部；常发育在滑动构造发育的井田内； 直接位于岩溶地下水强径流带上；多分布在小型次级向斜的轴部 和转折端附近；常分布在次级背斜的倾伏端附近；常位于张性断 裂的旁侧和两条断层交汇处；常成群出现，单个出现的情况很少。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
马郢孜
岩溶塌陷区
岩溶塌陷区
77.0 田家山 83.0
溶洞一区
溶洞二区
图例
等高线 陷落柱边界 断崖 推测边界
孙家大山 99.0
图2 孔集矿岩溶塌陷体分布图
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
2#陷落柱 13118工作面 1#陷落柱
3/22/2022
图3 谢桥矿1#、2#陷落柱在各煤层中的分布图
1.煤系地层形成时处于地壳下降期，受上部柔性煤系压力， 下部奥灰岩受拉状态，有利发育张性断裂构造，进而岩溶发育。
二、陷落柱形成机理、形态及分布规律
2.如遇向斜构造，在向斜轴部的岩层底面，张性裂隙使岩 层破碎为“倒楔形”，有利于岩块整体下移，更容易形成陷落 柱。见图1。
3.地下水活动，岩溶溶洞扩大，破坏了原岩应力平衡状态， 引起上覆岩层的应力释放和弹塑性变形破坏；另外，地下水以 自身渗流和水-岩化学作用两种形式也促进陷落柱的形成。