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浅谈淮南矿区地质异常体

来源::未知 | 作者:admin | 本文已影响

摘要:本文对淮南矿区地质异常体进行了分析阐述。 
关键词:淮南矿区  地质  异常体 
        0 引言 
        自1996年12月皖北矿业集团发生岩溶陷落柱突水淹井后,相续在两淮矿区发现了近30个岩溶陷落柱,其中淮南矿业集团于2002年后先后发现9个地质异常体:孔集矿1个,谢桥矿2个,张集矿1个,潘三矿实见1个,疑似3个,顾桥矿2个(尚有争议);朱集矿的异常体尚未统计在内。 
        地质异常体主要通过三维地震解释发现,后多被定名为“疑似岩溶陷落柱”。其形态有带状和椭圆形两种,故亦称为“岩溶陷落带”和“岩溶陷落柱”。 
        1 张集井田 
        在西三采区发现一疑似岩溶陷落柱,其在8煤的平面形态为椭圆形,长轴近东西向,直径约264m;短轴近南北向,直径约185m。尚未验证和揭露。 
        2 谢桥井田 
        2002年,中国矿业大学对谢桥矿东二采区三维地震资料解释时发现有两个地质异常体,2004年通过钻探验证及井下揭露确定为岩溶陷落柱(带)。 
        2.1 1#岩溶陷落柱 
        位于补II线附近,其在8煤的平面形态为椭圆形,长轴近南北向,直径约252m;短轴近东西向,直径约180m。在此范围之内施工了补Ⅱ5孔,探测结果为: 
        2.1.1 孔深776.88m,基岩面深度387.00m,孔深470.75m见11-2煤,566.25m见8煤,610.90m见6煤,732.15m见1煤,755.35m见C31层灰岩,终孔层位为C33层灰岩顶板。 
        2.1.2 孔深446.00m冲洗液全漏。见C31层灰岩前孔内无水位,孔深760m揭露C31灰岩24小时后水位埋深560.00m,48小时后水位上升至485.00m。终孔测井前孔内灌水,水位基本稳定在485.00m,为潘谢新区C3-I组灰岩最深水位,分析为柱内C3-I组灰岩富水性微弱并向煤系砂岩排泄所致。 
        2.1.3 孔深387.00~758.10m范围内,岩层受力挤压现象明显,泥岩松软,砂岩呈短柱状或卵石状;随深度的增加,岩层的破碎。无序程度增强。 
        2.1.4 与间距256m的补Ⅱ2孔(位距陷落柱边界120m)比较,地层下陷14.25~38.15m;11-2煤底板之上地层下陷幅度较小,11-2煤底板之下地层下陷幅度增大。 
        2.2 2#岩溶陷落带 
        位于七-八线和新东翼上山之间,平面上为3个近椭圆体连成的串珠带状,延展方向为NW~SE,长约1530m,垂向上宽约30~140m,距东风井850~900m左右。 
        2.2.1 钻孔探测成果 2004年11月至2005年12月进行的探测工程施工了6个钻孔,其中:XLZ1#孔位于陷落带范围内,XLZ2#孔位于陷落带东南方向的延伸方向上,XLZ3#孔位距陷落带边缘330m左右,XLZ4#孔位于东风井西北方向的基岩古洼地,XLZ5#、6#孔位距东风井东北方向的基岩隆起处。 
        ①位于陷落带范围内的XLZ1#孔,基岩面深度403.50m,孔深469.17m冲洗液全漏,孔内无水位;岩层破碎,塌孔严重,处理57天无效而在孔深520.30m即8煤底板终孔。漏水但孔无水位,表明该段透水而无补给水源。

    ②XLZ3#孔孔深821.87m进行C3-I组灰岩抽水试验,深井潜水泵抽水至128.35m后无水,撤泵后实测水深131.76m仍呈微降趋势。 
        ③XLZ3#孔声波测试计算的平均抗压强度:孔深438.20~757.90m以及876.35~1197.55m段,岩石为6.296~90.051Mpa,煤层为3.18Mpa,整体强度高;757.90~876.35m段即1煤顶板至C310层灰岩底板,岩石为0.35~13.3Mpa,煤层为0.35~0.70Mpa,异常偏低。 
        ④XLZ2#孔太原组层位正常,但自C310层灰岩起,至1200.88m在寒灰中终孔,高角度裂隙发育。XLZ3#孔自C34层灰岩起,至1200.50m在寒灰中终孔,高角度裂隙发育。XLZ4#、5#、6#孔自基岩面起至在寒灰中终孔,(孔深分别为1008.82,615.78,1119.62m)高角度裂隙发育。 
        ⑤各孔奥灰、寒灰段,岩溶现象发育,富水性较强(详见第三、四节)。抽水试验停抽后5-10分钟水位就恢复并高于抽水前水位,然后略有下降并稳定,表明储存量丰富。 
        ⑥位于露头方向、,距陷落带较远的XLZ4#、5#、6#孔孔深615.78-1119.92m,水温34-35℃;位于深部、距陷落柱较近的XLZ2#、3#孔孔深1200.50-1200.88m,水温44℃。 
        2.2.2 东风井-440m回风道第二次注浆堵水资料进一步表明,受2#岩溶陷落带影响:①1煤顶板砂岩高角度裂隙发育。②灰岩地层中,高角度裂隙发育,沿层面裂隙发育。岩溶现象,尤其是C3-II组灰岩岩溶现象发育。③C31至C39层灰岩具有统一含水体的水位特征。 
        2.2.3 巷探特征 
        13118工作面下顺槽贯穿该陷落带,实见下述特征: 
        ①下顺槽标高-485~-515m,揭露的陷落带及影响带长度约230m,其中80m为全岩。具有整体塌陷和柱体内部岩层较破碎、但层序正常的特征。 
        ②柱体东边界,煤岩层正常带、陷落带影响带、陷落带分界较明显。影响带范围内,煤层结构、煤岩层产状变化较大,巷道呈13°~17°下坡,煤层产状200°~220°/∠16~40°,煤厚1~3m,破碎呈粉末状或鳞片状。边界为3~4m宽的破碎带,岩体呈松散堆积状,且较潮湿。 
        柱体西边界分界特征不明显,但陷落带以西断层发育,顺槽揭露4条倾向断层,落差0.5~2m。 
        ③柱体东段,岩体破碎,垂向裂隙发育,局部裂隙宽达0.5~0.6m,巷道右下方裂隙中温度高达35~38℃。 
        柱体西段发育有两组裂隙,一组为沿地层走向一致的垂向裂隙3~4条,一组沿层面方向,裂隙最宽达0.40m,裂隙面有层状方解石结晶层。 
        ④柱体内沿地层走向一致的垂向裂隙联通性较好。巷道贯通前西头放炮,东头出炮烟,裂隙中明显感到有风流。 
        ⑤柱体中巷道低洼,虽打钻及掘进施工用水量较大,但巷道无积水。表明该段柱体透水而不储水。 
        3 顾桥井田 
        位于陈桥背斜东翼与潘集背斜西部的衔接带,地层呈反“S”走向,总体构造形态为走向南北、向东倾斜的单斜构造,地层倾斜平缓,倾角5~15°。次级宽缓褶曲和断层构造较发育,主要分布在F92~F110和F81~F87两大构造异常区。 


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