煤田地质与勘探

作者：赵金贵, 王江玮, 杨高峰, 郭敏泰,

关键词：西山煤田, 岩溶陷落柱, 柱壁角, 充分塌陷陷落柱, 形成时间,

意义随着采掘向深部延伸，岩溶陷落柱已成为华北煤田矿井开采最隐蔽的致灾地质因素之一。柱壁角是描述陷落柱形态特征的重要指标之一。方法和结果以西山煤田上下煤层综采均切割过的265个岩溶陷落柱为数据源，通过分区、统计、函数构建、地质类比，挖掘西山煤田岩溶陷落柱柱壁角中蕴藏的地质信息，获得如下认识：(1) 西山煤田陷落柱平均柱壁角为84.29°，超50%的陷落柱柱壁角在85°~90°，平均柱壁角自西北到东南逐渐增大，从82.05°增大到87.57°。(2) 西山煤田陷落柱柱壁角与8号煤层揭露的陷落柱面积成反比，依据柱壁角与陷落柱面积大小关系，陷落柱划分为：充分塌陷陷落柱(90°~85°)、次充分塌陷陷落柱(<85°~81°)、不充分塌陷陷落柱(<81°)；对应的2号煤层陷落柱面积分别为<556、556~1 700、>1 700 m2，等效半径为<13.3、13.3~23.3、>23.3 m；对应的8号煤层陷落柱面积分别为<1 250、1 250~2 750、>2 750 m2，半径分别为<20、20~30、>30 m。充分塌陷陷落柱一般发育有柱顶空腔，柱体结构较为松散，可导通顶板裂隙水与柱顶空腔水，以及底板承压奥灰水，是西山煤田导水陷落柱的一种重要类型。结论类比地质历史时期降雨量结果显示，具有“北柱南相”的西山煤田岩溶陷落柱，可能形成于气候湿热的古近纪渐新世时期，强烈的岩溶作用吸收了大气中的CO2，并锁定在沉积区，可能是导致全球大气CO2含量急剧降低的重要原因。

来源：2024年第9期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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