滕北矿区水文地质特征及岩溶陷落柱发育规律研究

【摘要】：岩溶陷落柱系指坚硬的非可溶性岩层向下伏岩溶洞穴坍塌的老基岩塌陷。岩溶陷落柱不仅给地面工程带来危害，而且也可对地下采矿造成严重影响。就煤矿生产而言，岩溶陷落柱的存在，由于其形状、大小不一，内部地层杂乱无章，破坏了煤层的连续性，给煤矿的井巷工程布置与施工、采煤方法及采掘机械的选择等增加了相当大的困难。每年由此而造成的经济损失高达数亿元人民币。岩溶陷落柱有可能穿透地下含水层，在井下一旦被导通，便会给煤矿生产造成不堪设想的严重后果；还可能使其周围煤炭氧化，从而失去可采价值，减少井田的煤炭储量，使得矿井服务年限缩短，甚至可造成报废井巷工程的重大经济损失。地下水径流条件不仅影响岩溶陷落柱导水能力的强弱，而且直接控制强导水型岩溶陷落柱的分布。但并非所有岩溶陷落柱都可构成充水通道，只有处在现代岩溶水强径流带和集中排泄带并隐伏埋藏在地下水头面以下者，才能构成突水的潜在威胁，造成突水危害。导水性极强的岩溶陷落柱是底板岩溶裂隙水的重要充水通道，必须加以重视和研究。因此进行滕北矿区水文地质特征研究，阐明地下水径流条件，研究陷落柱的位置和导水性、进行陷落柱导水性类型划分是本课题的主要任务。 滕北煤田位于滕县背斜西北翼，凫山断层和张坡断层之间，其地质构造控制着本区的煤层及地下水的赋存和运动规律，进而影响本区的岩溶陷落柱的形态及分布规律。本文拟以《滕北矿区水文地质特征及岩溶陷落柱发育规律研究》为题目，通过对滕北矿区的地质构造情况、水文地质条件、地下水的水化学特征及补、径、排条件等因素的分析，结合陷落柱理论，同时对滕北矿区岩溶陷落柱的内部物质特征、外部形态、突水机理等，从点到面进行综合分析，进而探索总结滕北矿区岩溶陷落柱的成因和发育规律。