华北型岩溶煤田的灰岩分布规律及岩溶发育特征

华北型岩溶煤田系指主采煤层主要受中奥陶统灰岩水害威胁的石炭二叠系煤矿区。石炭系灰岩为薄层灰岩,对煤层开采有影响的灰岩主要是太原统底部单层厚度超过4米的灰岩层。中奥陶统灰岩岩溶水对煤矿安全威胁最大。中奥陶统灰岩垂直方向上的岩性差异变化较大,按岩性特征可分为三组六段,每组底部段岩溶发育弱、富水性差,上部段岩溶发育和富水性均强。岩溶形态有溶蚀裂隙、溶洞、蜂窝状溶孔、陷落柱等,以溶蚀裂隙为主。对煤层开采有影响的主要是溶蚀裂隙,但焦作、淄博以南也要考虑地下溶洞。岩溶水类型主要是裂隙岩溶水。底板灰岩水突出主要与断裂构造有关。     

担水沟煤矿9101工作面奥灰水突水危险性研究

宁武煤田北部平塑矿区煤矿开采受奥灰底板承压水威胁,由于奥陶系灰岩含水层富水性强、水压高、补给水源区域广、隔水层相对薄弱、区内断裂构造及陷落柱发育,致使该区煤层开采受奥灰水严重威胁。煤层开采时,对断层及陷落柱导通奥灰水的危险性分析与研究显得极为重要。文章结合担水沟煤矿9101工作面实际情况,做一些浅析。     

李雅庄矿区断裂构造对地下水控制影响研究

李雅庄矿区断裂构造较为发育,断层分布广、密度大,具有近东北-西南向平行阵列式分布特征,且呈现出自西向东多个条带状构造块段;陷落柱规模小,但密度较大,呈现零散点状分布特征。矿区居于区域岩溶水强径流区,岩溶水水位高于所有开采煤层底板,矿区内太原组和奥陶系岩溶含水层富水性一般较强。因此,开采煤层存在岩溶水突水危险。通过对矿区断裂构造富水性及导水性的分析研究,表明矿区断裂构造是控制和影响地下水贮存分布的主要因素,也是矿井充水的主要途径。     

淮南矿区潘谢新区A组煤底板灰岩岩溶水富水特征分析

淮南矿区潘谢新区A组煤底板灰岩富水性不均一,奥陶系灰岩、寒武系灰岩富水性较强,太原组灰岩富水性相对较弱.富水性强弱还取决于岩溶发育程度,受岩溶陷落影响富水性较强;奥陶系灰岩、太原组C3-Ⅲ组灰岩水补给太原组C3-Ⅰ组灰岩.     

《桌子山煤田矿井奥灰水综合防治技术研究》项目通过专家验收

正本刊讯近日,《桌子山煤田矿井奥灰水综合防治技术研究》项目通过专家验收。项目根据桌子山煤田水文地质补勘取得的主要成果,结合野外水文地质调查资料,从奥陶系灰岩岩性及岩溶裂隙发育、奥灰水水化学、构造控水等方面,对桌子山煤田奥灰系灰岩水文地质特征进行了综合研究。以骆驼山煤矿发现的西北地区第一例突水陷落柱为例,详细分析了西北地区岩溶陷落柱形态特征、岩溶陷落柱与构造控制关系及发育分布规律等;模拟分析了煤层顶板覆岩破坏规律和煤层底板采动破坏规律及流固耦合关系。针对桌子山煤田9#煤、16#煤的主要水害类型,评价了桌子山煤田煤层带压开采可行性,提出了矿井防治水总体方案,制定了适合桌子山煤     

霄云井田奥陶系灰岩岩溶发育规律研究

为分析霄云井田奥陶系灰岩的三维展布规律,借助统计分析、物理化学试验等方法揭示奥陶系灰岩岩溶发育规律;依据分形理论、X衍射实验及玻片鉴定试验分析研究区断裂构造复杂程度、岩石矿物成分及裂隙发育程度;借助水质分析手段,通过计算研究区水样的水饱和指数（L.S.I．）、水稳定指数（R.S.I．）及沉淀指数（P.S.I．）分析岩溶水体稳定性;结合构造复杂程度分区图,矿物成分及水质分析试验结果总结岩溶发育规律。研究表明：横向上,受断层影响,研究区中西部奥陶系灰岩岩溶发育程度较高,纵向上,研究区岩溶发育的最有利位置位于距奥灰顶界面40～80 m段,但因研究区奥灰水饱和度较高,岩溶裂隙继续发生溶蚀的可能性较小。     

平顺老马岭岩溶陷落柱的发现及形成时段探讨

岩溶陷落柱是华北煤系中大量赋存的一种危害矿井生产的灾害地质现象,探求岩溶陷落柱的形成时段是进一步研究其运动学过程、导水性及分布规律的基础。野外调查发现,山西省平顺县老马岭1 450m的分水岭上发育一赋存在奥陶系灰岩中的岩溶陷落柱。基于老马岭岩溶陷落柱柱体剖面揭示的形态学特征、流域构造地貌与岩溶水系统演化的表生过程模式及之前对太原西山岩溶陷落柱群形态特征的统计结果,发现平顺河流域岩溶地貌演化经历了2期夷平面与1期宽谷面,其间构造活跃期山顶面平均剥蚀速率分别为19.2,45.3,220.0m/Ma;得出岩溶陷落柱发育于构造稳定、岩溶水侧蚀作用加强的夷平面形成时期;类比证实了奥陶系灰岩顶面横截面积为40m×60m的老马岭岩溶陷落柱完全可以塌透上覆176.5m厚的地层。进而从陷落柱柱体岩块最大塌落距、发育的地貌部位及前人对夷平面时间的研究成果,探求出老马岭岩溶陷落柱形成时段为42~25Ma间的甸子梁夷平面发育时期,同时也表明老马岭岩溶陷落柱可作为本区甸子梁期夷平面存在的重要标志。     

寺河矿东五盘2011ZX_CC_01井井喷原因

寺河东五盘2011ZX_CC_01井在正常钻进至奥陶灰岩时发生井喷,与其相邻12 m的2011ZX_CC_01(W1)井在正常钻进至K2灰岩时发生井喷。为查明井喷发生的原因,从井喷导水通道、水源、以及动力源3个方面展开研究。以地震资料为基础,利用三维地震精细解释技术,对可能存在的导水通道进行分析;利用多属性神经网络反演对矿区的富水性进行研究,分析井喷水的主要来源;利用地质分析方法和叠前同时反演技术,对井喷区的地应力和瓦斯压力进行研究,分析井喷的主要动力来源。研究结果表明:井喷区K2灰岩和奥陶系峰峰组灰岩富水性较好;井喷区处于小西凹背斜轴部和“山字形”构造的平分线上,地应力和瓦斯压力也大,具备井喷发生所需要的动力源;另外井喷区发育有一陷落柱,2011ZX_CC_01井和2011ZX_CC_01(W1)井位于陷落柱之内,由于陷落柱的影响,使得K2灰岩于奥陶系峰峰组灰岩之间水力联系密切,最终导致2011ZX_CC_01和2011ZX_CC_01(W1)发生井喷。     

奥灰突水危险性分析及其防治

煤系基底奥灰富水性强,发育有断裂构造、岩溶陷落柱等垂向构造,因此,奥灰水为该区域重点防范对象。为确保安全生产,分析评价煤矿开采中是否存在突水危险,提出防范水害发生的技术措施,对同类矿井水害防治有借鉴作用。     

潞安矿区奥陶系岩溶演化主控因素分析

通过野外调查、室内实验与钻探资料对比分析对潞安矿区奥陶系岩溶演化主控因子特征进行研究.结果表明:1) 加里东-海西期老岩溶形成在奥陶系顶部的峰峰组内;新构造运动期新岩溶只发育在裸露区-浅埋区和新断裂带上,形成多层水平岩溶洞穴.2) 中奥陶统存在3个韵律结构使浅部新岩溶发育产生强弱相间的层控现象;石膏层的膏溶作用产生了膏溶角砾岩带、压碎岩带和裂隙带,是泥灰岩段成为裂隙岩溶含水段的主因.3) 浅部走向强径流带与贯穿深浅部的逆倾向弱径流带的共同作用,使CaCO3 ,MgCO3溶蚀区域很局限,新岩溶只在浅部与老岩溶叠加;中深部老岩溶和陷落柱处于沉淀充填状态.4) 新构造断裂带是矿区西部岩溶地下水获得浅层地下水越流补给的通道,也是弱富水区中强富水带.     

晋城市坪上煤矿水文地质特征及水害预测防治技术

坪上煤矿位于沁水煤田的北中部,受区域构造影响,井田内发育一系列近南北向和北西向的宽缓背向斜,其含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,井田内可采煤层主要为3号、15号煤层。井田分布于延河泉域,含水层主要有奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、第四系松散岩类孔隙含水层,其中,奥灰水位标高为+490～+545 m。井田水害主要为煤层开采而产生的导水裂隙,使顶板含水层或构造水向矿井充水,可通过疏放钻孔和疏水巷防治;全井田均为带压开采,采用注浆堵水技术可对煤层底板奥灰水进行防治。     

范各庄矿奥灰水防治对策

范各庄矿北翼水文地质条件复杂,煤系基底奥灰富水性强,发育有断裂构造、岩溶陷落柱等垂向构造,因此,奥灰水为该区域重点防范对象。为确保安全生产,分析评价了煤矿开采中是否存在突水危险,提出防范水害发生的技术措施。     

潞安矿区奥陶系岩溶演化主控因素分析

通过野外调查、室内实验与钻探资料对比分析对潞安矿区奥陶系岩溶演化主控因子特征进行研究.结果表明：1）加里东-海西期老岩溶形成在奥陶系顶部的峰峰组内;新构造运动期新岩溶只发育在裸露区-浅埋区和新断裂带上,形成多层水平岩溶洞穴.2）中奥陶统存在3个韵律结构使浅部新岩溶发育产生强弱相间的层控现象;石膏层的膏溶作用产生了膏溶角砾岩带、压碎岩带和裂隙带,是泥灰岩段成为裂隙岩溶含水段的主因.3）浅部走向强径流带与贯穿深浅部的逆倾向弱径流带的共同作用,使CaCO3,MgCO3溶蚀区域很局限,新岩溶只在浅部与老岩溶叠加;中深部老岩溶和陷落柱处于沉淀充填状态.4）新构造断裂带是矿区西部岩溶地下水获得浅层地下水越流补给的通道,也是弱富水区中强富水带.     

潞安矿区岩溶陷落柱发育规律及成因分析

通过对潞安矿区岩溶陷落柱专题资料分析,总结出岩溶陷落柱在平面特征、空间特征、发育区域、柱体岩体特征等方面具有很强的规律性,结合对矿区地质背景的研究,圈定了研究区未揭露的岩溶陷落柱并对其导水性进行预测。结果表明,褶曲的转折带、断层的交汇处及尖灭带、奥灰水异常区域是岩溶陷落柱发育的重点区域,决定岩溶陷落柱导水性的内因是自身的胶结状况,外因是地质构造。     

矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施

针对奥陶系灰岩含水层富水性强、水压大、水位高等问题,分析了矿井奥灰水带压开采及防治水技术以及井田水文地质条件,确定10、11、13号煤层矿井水文地质类型为中等。研究了奥灰含水层富水特征及煤层底板隔水性能,在正常块段工作面掘进过程中受到底板奥灰水的威胁小,是相对安全的;但在构造破坏地带,因断层、陷落柱等具有导水性,在承压区内有可能发生突水,并提出了导水构造、巷道掘进、工作面、底板注浆加固及改造等防水措施。研究为后续矿井安全开采提供了技术支持。     

甘肃平凉奥灰岩岩溶水水文地质特征

对平凉大地地质构造进行了简明论述,根据断裂构造含隔水性能的不同,对奥灰岩岩溶水进行了水文地质单元划分,对奥灰岩富水性特征与地质构造和地层岩性关系,及奥灰水水化学特征和补径排条件进行了论述。     

晋城矿区奥陶系灰岩水赋存特征及其对3号煤层承压开采的影响

华北众多矿区,奥陶系灰岩承压水是构成矿井安全生产的主要灾害之一,常因突水造成采面或采区,甚至矿井被淹。但由于地理、地质背景的差异影响,不同矿区奥陶系灰岩赋存特征、岩溶裂隙发育程度及导、富水性,存在显著的差异性,承压开采危险性及危害程度也不尽一致。针对晋城矿区3号煤层开采受煤层底板奥陶系灰岩承压水威胁的实际,在对奥陶系峰峰组与马家沟组灰岩含水层岩性、裂隙发育程度与富水性、地下水赋存特征等分析研究的基础上,采用定量与定性相结合的方法评价了矿区3号煤层承压开采可行性,为矿井安全生产及承压水的防治提供了科学依据。     

以和顺矿区陷落柱为例研究陷落柱形成机理

探讨了和顺矿区上部煤系含煤地层主要由太原组和山西组的泥岩、砂岩和煤层等软弱岩层组成,这些岩层受压或者受张力会发生塑性形变,这些形变对下覆的奥陶纪峰峰组灰岩形成致密的屏蔽,为和顺矿区陷落柱形成的"真空吸蚀"创造了条件。多期构造应力的作用,使岩层中构造裂隙发育,下部奥陶系中统峰峰组(O2f)灰岩受拉张,由于灰岩本身的脆性,使得灰岩面发生张性的裂性构造,从而有利于岩溶的发育。地下水则不断对奥陶灰岩和上覆塌落的岩石进行溶蚀、机械搬运,使岩溶洞进一步扩大,处于暂时稳定状态的上覆岩层再次失去平衡而继续塌落,此种作用迅速而间歇地重复进行,使陷落柱不断向上发展。     

正村井田地下水赋存特征分析及矿井涌水量计算

分析了新安煤田正村井田地下水赋存特征,奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水含水层为强富水性含水层,太原组灰岩裂隙岩溶水承压水含水层为中等富水性含水层,山西组砂岩裂隙承压水含水层为弱富水性含水层。矿井开采过程中,充水来源主要是煤层顶板直接充水含水层的地下水及底板水,即太原组灰岩中的地下水。遇断层时,应防止奥陶系灰岩水突入矿井。介绍了用狭长地沟法及富水系数法计算矿井涌水量。     

长平井田陷落柱发育程度及形成主控因素研究

通过分形理论确定了长平井田陷落柱发育的相似维,并按相似维大小将井田划分为陷落柱欠发育区、中等发育区和广泛发育区。长平井田岩溶陷落柱形成主控因素有3个:可溶性岩石、地质构造运动及中生代晚期构造热事件。中生代晚期构造热事件从增强奥灰岩层地下水径流强度和溶蚀性2方面促成陷落柱在井田西部较东部更发育,向斜轴部集中分布的特点。