岩溶陷落柱对煤矿生产的影响
基于断层和陷落柱构造对煤矿生产的影响分析
1 构造简介断层是指煤岩层受地应力影响而发生的断裂，并有可能出现位移。
不同断层对矿井生产影响不尽相同，断层主要有正断层、逆断层、平移断层。
正断层和逆断层使由于上下盘发生了垂直位移，而平移断层并没有发生垂直位移关系，由于其形成原理不尽相同，所以对矿井生产的影响也不尽相同，当断层的断距较大的情况下，对生产的影响较大；相反，当位移较小的时候，对生产影响较小。
在煤岩层结构中常常会有石灰岩，而石灰岩遇到水，并经过水的长期作用后便会形成溶洞，进一步发展后溶洞将会扩大，当扩大到 一定面积后会致使上部的煤岩层下沉，最终形成陷落柱。
陷落柱的大小形状不尽相同，陷落柱的形状分为圆形和椭圆形，而且形状各异，且不规则，而周围的岩石具有明显的棱角。
陷落柱对矿井的正产影响较大，在采掘作业的过程中常常会打乱矿井的正产生产节奏，或者只是矿井施工的巷道报废等情况。
2 断层和陷落柱对煤矿生产的影响矿井采掘活动中经常遇到地质构造，而在地质构造中以断层和陷落柱较多，其对矿井的正常生产影响也不尽相同。
晓得断层对矿井的生产影响较小，处理得当对正常的矿井生产甚至没有影响。
由于断层致使煤体结构发生变化，致使其周围的煤比较酥软，当采掘至此范围后常常会发生煤的片帮，严重了还会造成巷道顶板发生冒顶事故，还会影响巷道的掘进速度，影响了矿井的正常采掘接替关系。
当断层的断距较大时，不能有效判断煤层走向时，还会造成巷道掘进方向的判断失误，从而致使巷道的走向严重偏离煤层的方向。
所以在矿井的生产作业中应该对断层充分重视，及时分析并探明地质构造情况。
陷落柱的出现对巷道的掘进以及煤的回踩都有较大影响，当掘进过程中遇到陷落柱，常常会使巷道不能正常掘进，需掘进弯巷绕过；而综采工作面遇到较大的陷落柱也会使陷落柱周围的煤层不能正常回踩，造成了资源的浪费。
大的陷落柱还会需要对设备搬迁，方可进行正常的工作面回踩，严重扰乱了正常的生产秩序。
陷落柱还会增加巷道的维护难度，致使巷道的维护成本增加，支护成本增加。
《2024年华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》范文
《华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》篇一一、引言华北地区作为我国煤炭资源的主要产地之一，煤田地质条件复杂多变，岩溶陷落柱现象频繁发生，对煤炭资源的开采及安全构成严重威胁。
因此，针对华北型煤田岩溶陷落柱的预测研究，对于保障煤矿安全生产和提高煤炭资源利用率具有重要意义。
本文旨在通过对华北型煤田岩溶陷落柱的成因、特征及影响因素进行研究，提出一套有效的预测方法，为煤矿安全生产提供科学依据。
二、华北型煤田岩溶陷落柱成因及特征（一）成因分析华北型煤田岩溶陷落柱的形成主要受地质构造、岩溶发育、地下水活动等多方面因素影响。
其中，地质构造控制着岩溶发育的空间分布和形态特征，岩溶发育则决定了地下空间的连通性和储水性能，而地下水活动则对岩溶发育和陷落柱的形成起着重要作用。
（二）特征描述华北型煤田岩溶陷落柱具有隐蔽性、突发性、规模大等特点。
陷落柱往往在地下深处发生，难以察觉，一旦发生突水等灾害，往往造成严重后果。
同时，陷落柱的规模较大，对煤炭资源的开采造成严重影响。
三、岩溶陷落柱预测方法研究（一）地质勘探方法地质勘探是预测岩溶陷落柱的重要手段之一。
通过钻探、物探等方法，可以获取地质构造、岩溶发育、地下水活动等关键信息，为预测岩溶陷落柱提供依据。
（二）数值模拟方法数值模拟方法可以模拟地下岩层的应力、应变、渗流等物理过程，揭示岩溶发育和陷落柱形成的机理。
通过建立地质模型和数值模型，可以对岩溶陷落柱的发育趋势进行预测。
（三）综合分析方法综合分析方法是将地质勘探、数值模拟等多种方法结合起来，综合考虑地质构造、岩溶发育、地下水活动等多方面因素，对岩溶陷落柱的发育趋势进行综合判断。
这种方法可以充分利用各种信息，提高预测的准确性和可靠性。
四、预测模型构建及应用（一）模型构建根据华北型煤田的地质条件和岩溶发育特征，建立了一套包括地质模型、数值模型和综合分析模型在内的预测模型。
其中，地质模型主要用于描述地质构造和岩溶发育特征；数值模型用于模拟地下岩层的物理过程；综合分析模型则综合考虑多种因素，对岩溶陷落柱的发育趋势进行综合判断。
浅谈煤矿井下陷落柱的危害与处理
收稿日期:２０１８ ０１ ２４作者简介:温建忠(１９６８－)ꎬ男ꎬ山西平遥人ꎬ工程师ꎬ从事煤矿地质工作ꎮｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－２７９８.２０１８.０６.０３６浅谈煤矿井下陷落柱的危害与处理温建忠(汾西矿业集团高阳煤矿ꎬ山西孝义㊀０３２３０６)摘㊀要:文章介绍了可溶性岩层的发育和岩溶陷落柱的成因ꎬ以及陷落柱在煤矿生产过程中的危害ꎬ并结合煤矿井下生产作业活动ꎬ对各种情况下通过陷落柱的处理措施ꎬ进行了详细阐述ꎮ关键词:煤矿ꎻ井下ꎻ陷落柱ꎻ危害ꎻ处理中图分类号:ＴＤ７７１㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００５ ２７９８(２０１８)０６ ００８３ ０２㊀㊀陷落柱的分布范围是石灰岩地带ꎬ由于石灰岩属于可溶性岩层ꎬ受夹杂着酸性物质的地下水冲刷时石灰岩就会产生溶洞ꎬ溶洞在侵蚀以及冲刷作用下不断扩大ꎬ上覆的岩层在地质构造力和重力的作用下发生塌陷ꎬ其上覆的煤系地层也随之塌陷ꎬ如此层层向上不断延续就会形成一个柱状的塌陷ꎬ称之为陷落柱ꎮ目前ꎬ业内普遍认同陷落柱是由于岩溶塌陷而形成的观点ꎬ陷落柱的分布具有分区性和分带性ꎮ分区性是指陷落柱发育在石灰岩分布的区域ꎬ分带性是指陷落柱发育在地下河流经的条带上ꎮ由于陷落柱是缓慢逐层形成的ꎬ所以其内部岩石排列混乱ꎬ孔隙较多ꎬ往往成为水和瓦斯的运移通道ꎬ煤矿井下通过陷落柱时曾发生过水灾㊁顶板和瓦斯爆炸事故ꎮ因此ꎬ找出井下陷落柱的特征ꎬ发现陷落柱的内部规律并加以分析ꎬ是消除其危害的必要途径ꎮ１㊀陷落柱的特征陷落柱对煤系地层破坏较大ꎬ故其在揭露前也会有较明显的征兆ꎮ鉴于其较大的危险性ꎬ在出现征兆后ꎬ一定要采取物探以及钻探等手段ꎬ探明其导水性和内部岩石的胶结程度㊁瓦斯涌出量等ꎮ陷落柱揭露前煤层的产状会发生显著的变化ꎬ尤其是煤层的倾角变化较大时ꎬ产状变化程度更大ꎬ常出现间距不大的连续性正断层ꎬ且正断层倾向基本一致ꎬ瓦斯涌出量增大ꎮ因此揭露陷落柱时ꎬ首先要确认其是否导水ꎬ并测定瓦斯涌出量ꎬ而后根据其内外部的形态特征ꎬ采取合理方法通过陷落柱ꎮ在过陷落柱的过程中以及通过陷落柱以后ꎬ都要定期观测其内外部形态变化ꎬ防止滞后出水等情况的发生ꎮ１)㊀陷落柱的外部形态特征ꎮ陷落柱在剖面上呈锥形ꎬ整体上呈现上小下大的形态ꎻ在平面上呈现为近圆形或者椭圆形ꎬ在地表往往表现为一盆状塌陷ꎻ陷落柱与围岩呈锯齿状接触ꎬ界限明显ꎻ陷落柱周围的岩层一般受牵引作用明显ꎬ表现为向柱体的倾斜[１]ꎮ２)㊀陷落柱的内部形态特征ꎮ陷落柱内部岩石岩性杂乱ꎬ但也有一定的规律性ꎮ在同一平面上从柱体中心向外面看ꎬ碎石岩性对称分布ꎬ且碎石均不同程度地倾向柱体中心ꎻ在垂向上ꎬ岩层的塌陷深度与陷落柱的平面面积成正比ꎬ如图１所示ꎮ图１㊀陷落柱的内部形态特征示意２㊀陷落柱的危害陷落柱具有破坏煤系地层的连续性和完整性的特点ꎬ给煤矿井下生产安全带来的危害不可预估ꎬ主要表现在以下几个方面:１)㊀破坏煤层的连续性ꎬ减少了煤炭的开采量ꎮ开掘工作面所遇到的陷落柱ꎬ是由煤层上覆的岩层塌陷而成ꎬ一般情况下柱体内部的煤炭很少ꎬ几乎被碎石填满ꎬ因此俗称为 无炭柱 ꎮ如果井下的陷落柱较多ꎬ则原本被估算为煤炭的该部分区域ꎬ资源储量实际上减少了ꎬ这便增大了煤矿的开采成本ꎬ降低了生产效益ꎮ２)㊀影响采掘作业ꎬ煤矿大多是井工开采ꎬ由３８于井下通风和围岩支护等因素的影响ꎬ使得开采过程十分复杂和危险ꎬ而陷落柱的出现无疑更加大了井下作业的危险程度ꎮ例如ꎬ井下的巷道为了减小通风阻力ꎬ一般情况下会尽量保持平直ꎬ而遇到陷落柱后ꎬ为了保持巷道的平直往往会选择直线通过陷落柱ꎬ而陷落柱内部岩石杂碎ꎬ支护难度较大ꎬ这样就必须选择更强的支护方式ꎬ巷道的掘进速度便会减速ꎬ等等ꎮ３)㊀容易造成水害㊁瓦斯事故ꎮ因为陷落柱是由于岩层塌陷所成ꎬ当柱体内部的岩石未完全胶结在一起时ꎬ陷落柱更像是一个能够导通含水层和煤层的通道ꎮ如汾西矿业集团灵石县范围内的煤矿ꎬ在开采下组煤时往往会遇到陷落柱ꎬ而该区域下组煤基本上全部为带压开采ꎬ如果突然揭露导水陷落柱ꎬ采掘工作面就会造成很大的水害威胁ꎬ甚至矿井都会被淹ꎬ使职工的生命安全面临威胁ꎮ３㊀陷落柱危害的处理处理陷落柱危害时ꎬ首先在开采前及开采过程中ꎬ要采用多种手段对煤层进行探测ꎬ这期间应尽量避免揭露会影响采掘生产的含水陷落柱ꎮ根据陷落柱的危害程度不同ꎬ可以采取不同的处理方法ꎮ３.１㊀开掘工作面揭露陷落柱的处理１)㊀矿井的主要大巷揭露陷落柱时ꎬ首先必须探明其是否导水ꎬ测定瓦斯涌出量ꎬ防止水㊁火㊁瓦斯事故的发生ꎬ排除这些危险后制定好严密的支护措施并严格执行ꎬ必要时应采取架棚支护等手段ꎮ２)㊀掘进工作面遇到陷落柱时分以下几种情况处理:①当陷落柱无水害及瓦斯等危险ꎬ内部胶结情况较差时ꎬ可选择绕过陷落柱ꎬ使其留在煤柱当中ꎬ这样既可以避开陷落柱的不利影响ꎬ又能探测陷落柱的大小和范围ꎮ②当陷落柱无水害及瓦斯危险ꎬ内部胶结较好时ꎬ可选择直接通过ꎬ此时要考虑到另外两个问题ꎬ即顶板㊁围岩的支护情况和通过后煤岩层层位的问题ꎮ由于陷落柱是由碎石胶结而成ꎬ受到采动的影响其胶结稳定性会降低ꎬ容易发生冒顶事故ꎬ所以一般情况下开掘巷道在过陷落柱时最好是采用架棚支护ꎮ３.２㊀回采工作面遇陷落柱的处理当回采工作面在回采过程中遇到陷落柱时ꎬ首先要确定陷落柱的大小㊁形状以及位置ꎬ然后根据不同的情况进行处理ꎮ如果陷落柱面积较小ꎬ可采用强行推过的办法直接通过陷落柱ꎻ如果面积较大但是长轴与回采方向大致相同且短轴较短时ꎬ也可以强行推过ꎻ如果面积较大ꎬ严重影响工作面的回采进度以及煤质的情况下ꎬ需要重新开切眼ꎬ在适当的位置采取搬家倒面的办法绕过陷落柱ꎮ３.３㊀特殊情况下陷落柱的处理由于陷落柱在塌陷过程中会对围岩有牵引作用ꎬ会导致围岩层的产状发生显著变化ꎬ如果在通过陷落柱时巷道坡度不合适ꎬ可能导致穿过陷落柱后不能进入正常煤层ꎬ根据经验可采取以下几种方法通过:１)㊀采用钻探方法确定对面的煤层位置ꎮ遇到陷落柱后ꎬ在探测其大小形状时设计的钻孔要考虑一孔多用ꎬ要同时兼做探煤层之用ꎮ根据钻孔的倾角及孔深计算出对面煤层的相对高度ꎬ然后设计合理的坡度即可ꎮ此方法适用于直径较小ꎬ煤层厚度相对较厚的煤层ꎮ２)㊀利用临近巷道煤岩层产状ꎬ推测对面的煤层位置ꎮ在煤层倾角变化程度不大的煤矿井下ꎬ一定范围内的煤岩层产状基本一致ꎬ若揭露陷落柱的巷道临近有已掘巷道ꎬ可根据该巷道的煤岩层产状推测对面煤层的位置ꎮ此方法适用于倾角较稳定的煤层ꎬ可靠程度取决于两巷道的煤柱距离ꎬ距离越短相似程度越高ꎬ越可靠ꎮ３)㊀当巷道一定距离内没有可参考的煤层ꎬ且采用钻探手段没有很好的效果时ꎬ只能凭借经验先掘进一段距离ꎬ一般情况下是在正常的煤层倾角情况下降低５ʎ掘进ꎮ掘进过程中根据观测其内部岩性的对称性㊁倾角变化情况ꎬ推测陷落柱的大小ꎬ并适时采取钻探手段探测ꎮ４㊀结㊀语陷落柱的危害虽然不小ꎬ但是其本身也有很明显的分区性和分带性ꎬ其内外部形态有很明显的特征ꎬ经过观察㊁研究能够很好地预测陷落柱ꎬ从而将危害降到最低ꎮ总而言之ꎬ对于陷落柱最好的办法是规避ꎬ避不开的首先要探明其导水性ꎬ测定瓦斯涌出量ꎬ防止发生水害及瓦斯事故ꎮ参考文献:[１]㊀刘建明.化学注浆加固和复合支护在掘进工作面过陷落柱中的应用[Ｊ].矿业装备ꎬ２０１２(１２):１１８－１１９.[责任编辑:王伟瑾]４８２０１８年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀温建忠:浅谈煤矿井下陷落柱的危害与处理㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２７卷第６期。
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。
煤矿地质学8岩浆侵入体和岩溶陷落柱
• 按照侵入体的形态和对煤层的破坏程度可 分为： • 上冲区 • 扩散区 • 波及区
• 二、岩浆侵入体对煤矿生产的影响
• 三、煤矿生产中对岩浆侵入体的处理 • 井田煤系中若有岩浆侵入体存在，应查明侵入体 位置、形态，在此基础上合理布置矿井掘进遇到岩墙后，一般可按原计划直 接穿过 • ②岩墙沿垂直或斜交煤层走向分布时，工作面回 采至岩墙后，在岩墙另一侧重开切眼继续回采 • ③当岩墙沿煤层走向分布且延长较长时，可以以 岩墙为界将工作面分成上、下两段，采用两个小 采面进行回采。
第八章 岩浆侵入体和岩溶陷落柱
• 在煤矿生产中，影响矿井生产的地质因素 很多，比如断层、褶皱、瓦斯、地压等普 遍性的影响因素之外，岩浆侵入体和岩溶 陷落柱是带明显区域性特点的两大类地质 因素，它们对煤矿生产的影响在不同煤田 的矿井表现出极大的差异性。
第一节 岩浆侵入体
• 一、岩浆侵入煤层的一般特征 1、产状和形态 1）岩墙：以断层或者节理作为通道侵入、穿 插在煤系中，与煤层面斜交或者垂直的侵 入体。 2）岩床：地下岩浆沿煤层层面方向侵入的层 状侵入体。它可以沿煤层顶、底中间侵入， 也可吞蚀整个煤层。
• 2.对岩床的处理 • 对于岩床，要求用巷道或钻孔圈定岩体边 界范围，然后决定回采方案。如为大面积 岩浆侵入体分布区，则采区、采区布置要 设法避开。对煤层破坏不严重的串珠状侵 入体，工作面可以直接推过，但需增加采 面处理岩浆岩的工序。
第二节 岩溶陷落柱
• 一、岩溶塌陷的成因及形成条件
地质条件：岩溶发育必须具备的四个条件： （1）有可溶性岩层存在； （2）有良好的地下通道； （3）地下水源丰富，水具侵蚀性； （4）水流动能力较强，即有好的排泄口
• 二、陷落柱的特征 • （一）基本形态 • 陷落柱一般呈上细下粗的锥柱状，其中心 轴有时是直线状，有时是曲线状，与陷落 柱形成后发生的构造变动有关。 • 1.平面特征 • 陷落柱的平面形态多数呈椭圆形、似圆形， 也有长条形及不规则状。 • 2.陷落柱的剖面特征
《2024年华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》范文
《华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》篇一一、引言华北地区是我国重要的煤炭产区之一，煤田岩溶陷落柱是该地区煤炭开采过程中的主要地质灾害之一。
岩溶陷落柱的形成是由于地下岩溶发育，受采动影响后，岩溶腔体与地表沟通，导致岩溶上部坍塌，形成较大的陷落空间。
岩溶陷落柱的存在对煤矿安全、稳定、高效生产带来极大威胁，因此，华北型煤田岩溶陷落柱的预测研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究现状近年来，国内外学者对华北型煤田岩溶陷落柱进行了广泛的研究。
通过野外地质调查、地球物理勘探、数值模拟等手段，取得了一系列成果。
但目前仍存在一些不足：一方面是缺乏对岩溶发育规律的系统性研究；另一方面是预测方法多以经验性、半经验性为主，缺乏科学性和准确性。
因此，本研究旨在通过综合运用多种方法，对华北型煤田岩溶陷落柱的发育规律进行深入研究，并建立科学的预测模型。
三、研究方法1. 野外地质调查：通过对华北地区煤田的野外地质调查，了解煤系地层的分布特征、岩性组合特征及地质构造特征，为岩溶发育规律的研究提供基础资料。
2. 地球物理勘探：利用地震勘探、电法勘探等手段，探测煤田地下岩溶发育情况，为岩溶陷落柱的预测提供依据。
3. 数值模拟：运用数值模拟软件，对煤田开采过程中岩溶发育及陷落柱的形成过程进行模拟，分析其发育规律及影响因素。
4. 统计分析和机器学习：通过对已有数据进行统计分析，找出岩溶陷落柱的发育规律及影响因素；同时，利用机器学习算法建立预测模型，提高预测的准确性和科学性。
四、研究结果1. 通过对华北地区煤田的野外地质调查，发现煤系地层中岩溶发育具有明显的规律性，主要受地质构造、岩性组合等因素影响。
2. 地球物理勘探结果表明，岩溶发育区域在地震波场和电性特征上具有明显异常，为岩溶陷落柱的预测提供了重要依据。
3. 数值模拟结果表明，煤田开采过程中岩溶发育及陷落柱的形成受多种因素影响，包括地层厚度、岩性组合、地质构造等。
4. 通过统计分析和机器学习算法建立预测模型，可有效预测岩溶陷落柱的位置、大小及发育趋势。
地区煤矿隐蔽致灾地质构造因素影响分析
地区煤矿隐蔽致灾地质构造因素影响分析摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，经济结构转型升级，人民至上、生命至上理念的建立，对我国煤矿开采提出了更高要求，各地区煤矿隐蔽致灾的勘查治理势在必行。
在当前煤炭的开采过程中，隐蔽致灾因素往往影响整个煤矿开采的效率，甚至还会埋下安全隐患。
在地质构造、瓦斯、老空区等隐蔽致灾因素中，地质构造的隐蔽性强，准确判定的难度大，进而制约一个矿井、采区、采煤工作面的生产安全与效率。
因此，就需要对地质构造因素进行深层次的分析与探索，从而准确掌握地质构造因素对煤炭开采的影响。
因此在本文中，重点探索主要地质构造因素对整个煤炭开采过程中造成的影响，并提出相对应的处理措施，从而能够降低在煤炭开采过程中事故的发生率，提升煤炭生产效率，促进煤炭企业的长远发展和升级转型。
关键词：地区煤矿，隐蔽致灾，地质构造，因素分析1.地质构造对煤矿顶板事故的影响在当前我国煤矿地质构造类型中，大部分属于中等类型，但是在一些局部煤矿处于较为复杂的区域中，在煤矿的各个煤层中常会有岩浆岩侵蚀，导致煤矿开采受到影响。
因此，在下文中重点分析了地质构造对煤炭开采过程的具体影响。
1.1 褶皱地质构造的影响褶皱指的是，当地质构成中的岩层受到水平方向的挤压时，导致在该岩石表面出现了波状变形，但是仍保持整个岩石结构的持续性和整体性的一种地质构造。
在煤井开采煤炭的过程中，如果出现了褶皱，将会严重影响煤炭开采的安全。
简单来说，褶皱地质构造形成的主要原因是随着地球在运动过程中受到周边外界环境的各种外力作用，从而形成了持续性弯曲的褶皱情况，从而形成一定的弯曲度。
从岩层角度进行分析可以看出，岩石本身也存在塑性变形的特点，导致在开采煤炭过程中也存在一定的隐患。
但是从整个褶皱对煤炭开采影响的分析角度来说，褶皱实际上就是在外界环境作用下，从而导致岩层中出现了水平方向的弯曲裂缝，进而影响着整个岩层地质构造的稳定性，可能会导致整个煤井顶底板出现变化，还会使得煤井中煤层厚度急剧增加等情况出现，进一步增加了煤炭开采的难度。
浅析矿井陷落柱成因、对煤矿开采的影响及处理措施
在煤矿井下施工作业过程 中， 时常揭露和遇到陷落柱。陷落 柱的出现给煤 矿生产和安全管理带来很 多问题 和隐患 。为保证 煤矿 矿井 安全 生产 ， 提高矿井 的抗灾能力 ， 有必要对 陷落柱 的成 因、 影响有 一定 的认 识 ， 并采 取具有 针对性 的方 法和措 施进行
应对。
块， 一般棱角分明 ， 形状不规则 ， 排列紊乱 ， 大小混杂。 古老的陷落
３ ＿ ２ 掘进期 间遇 陷落柱
陷落柱柱体 的高度大小不一 ， 小的几 十米 ， 只穿过几个或几 十个煤岩层 ， 大者高度达数百米 。
１ ． ２ ． ２ 陷 落 柱 的柱 体 物 质
若是矿井主要巷道 ， 应按原设计施 工直接穿过 陷落柱 ， 同时 要特别注意 防止矿井水或瓦斯的涌出 ， 提前做好工作面后路排水
要 ： 陷落柱会对煤矿 的生产和管理带来诸 多问题和 隐患。分析 了岩溶 陷落柱的成因
及其特征（ 形状 、 大小、 柱 体 物质 ， 与 围岩 的接 触 面 ） ， 归纳 了陷 落 柱 对 煤矿 井 下 采掘 工程 的 影响 因素 ， 对 如 何 处 理 陷 落 柱提 出 了相 应 方 法 和措 施 。 只 要 施 工 单位 能根 据 施 工 工 程 的 具 体技术要求施工 ， 根据具体情况采取相应措施 ， 就能处理好陷落柱问题 。 关键词 ：煤矿 ； 陷 落柱 ； 成 因； 影响 ； 处 理 方 法 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｄ８ ２ ２ ＋ ． ３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ０ — ８ １ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ４ ４ — ０ ２
岩溶是形成 陷落柱的基本条件 ，岩溶发育必 须具 备以下 ４ 个条件 ： ①有可溶性 的岩 （ 矿） 层； ②有地 下水 的良好 通道 ； ③有
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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。
陷落柱的中心轴与岩层层
面近于垂直，由于各地岩层产状不同，所以陷落柱的中心轴既有直立的，也有斜歪的，还
有弯曲状态的。
一般，井下陷落的范围比地表大，并向上山方向移动,图3-1,。
3.2.2 陷落柱的物质特征
陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
在某一层位观察该处的陷落柱内岩块的特征时，
发现它们都来自这一层位上方的各个地层，而不会有该层位以下的地层岩石碎块。
堆积在
陷落柱内的岩石碎块，一般棱角明显、形状不规则、排列紊乱、大小混杂。
在陷落柱边缘
地带往往有淋水现象。
3.2.1 陷落柱与围岩的接触关系
陷落柱与围岩的接触面多呈不规则的锯齿状,界限明显,接触处的围岩产状基本正常.
接触带附近的煤层及其顶底版一般无牵引现象.井下平巷遇到陷落柱后,穿过柱体仍可见到
原煤层.
3.2.2 陷落柱对煤矿生产的影响及处理
1.陷落柱对煤矿生产的影响
(1)破坏可采煤层,减少煤炭储量在陷落柱比较发育的地区,煤系常遭到破坏，使可采煤层在一定范围内失去了开采价值，减少矿井煤炭储量，造成井巷服务年限缩短或提前报废的严重后果。
如山西汾西矿务局富家滩煤矿东区，煤层遭陷落柱破坏的面积占该区储量计算面积的53%,张家庄煤矿西区，煤层遭陷落柱破坏的面积占该区储量计算面积的42%，因此这两个区的煤炭储量相应减少了42%~53%张家庄煤矿某采区原预计可采储量为45万T,可采区为两年，而由
于煤层遭陷落柱破坏，实际开采期只有半年，采出煤量仅8万T,缩短了服务年限。
(2)降低采掘工作效率，提高生产成本在主要开拓巷道，如集中运输大巷、总回风
巷、上山、下山等巷道遇到无水陷落柱时，为避免巷道拐弯，便于运输和通
风，
一般情况下按原计划施工，直接穿过陷落柱，因此，给巷道支护和顶板管理增加了困难，同时也增加了巷道的维修费用。
(3)妨碍机械化采煤，影响正规生产，有些生产矿井在回采工作面内采用机械化和
液压自移掩护支架管理顶板时，要求工作面的走向长度和倾斜长度都比较大，这样可减少机械的搬迁次数和加大工作面的生产能力。
而在陷落柱比较发育的地区，很难布臵出内部无陷落柱的采煤工作面。
如果采煤工作面内包藏着几个陷落柱时，将使采煤机组和液压自移掩护支架无法使用和通过。
2、采掘工作中对陷落柱的处理方法
,1,在掘进回风巷道或工作面运输巷道遇到陷落柱时，一般要直接穿过。
工作面正常回采后，在陷落柱附近要做好1、2、3 号巷道的施工接替准备工作，工作面一旦推到陷落柱，可立即缩短工作面长度，不致影响回采工作进行，但增加了巷道的掘进工作量。
,2,在回采工作中遇到陷落柱时，一般先用巷探摸清陷落柱范围，当工作面在S 点处遇到陷落柱时，首先进行巷探，按巷道1、2、3、4、5顺序施工，缩短工作面，继续向前推进到M 点处，再按原工作面长度MN 回采。