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五阳煤矿

岩溶陷落柱发育规律及导水性研究

潞安矿业集团五阳煤矿

中国矿业大学

2004.10

目录

1.概况

2.区域地质及水文地质条件

2.1区域构造

2.2区域水文地质条件

2.3区内主要含水层组

3.矿井地质及水文地质条件

3.1矿井地质条件

3.2井田水文地质条件

4.五阳煤矿岩溶陷落柱发育规律研究

4.1山西岩溶陷落柱发育特征

4.2五阳煤矿岩溶陷落柱发育特征

4.3五阳煤矿岩溶陷落柱发育预测

5.五阳煤矿岩溶陷落柱导水性研究

5.1华北煤矿区岩溶陷落柱突水案例分析

5.2五阳煤矿岩溶陷落柱导水性研究

6.五阳煤矿岩溶陷落柱探测方法研究

6.1井田或采区探测岩溶陷落柱的物探技术

6.2具体陷落柱探测技术

7.陷落柱防水煤柱的留设

7.1陷落柱防水煤柱的留设原则

7.2陷落柱突水的力学机理

7.3防突水煤柱合理尺寸的确定方法

8综采工作面陷落柱处理技术研究

8.1优化采区巷道布置，降低陷落柱对综采生产的影响

8.2工作面内陷落柱处理方法

参考文献

1概况

潞安矿业集团位于晋东南长治市境内，是山西省重要的能源基地。现包括：五阳、常村、漳村、王庄、石圪节等五个生产矿井。

五阳井田位于潞安煤田的最北部，地处襄垣县境内。井田北以西川断层为界，南以文王山断层为界，东为15-3煤层露头线及经西至经东西长10km，南北宽8.5km，面积约78.36km2。

五阳煤矿前身属潞安煤矿，解放后经多次改扩建工程，现矿井年生产能力稳定在150万吨左右。

矿井为立井分水平上下山分区式开拓，采煤方法为走向长壁、倾斜长壁两种，分层和一次采全高相结合；顶板管理为全陷落法；以综合机械化采煤为主；通风系统为中央边界抽出式；矿井运输系统采用皮带（矿车）箕斗提升。

矿井排水系统采用分区多级排水，井底中央泵房正常排水能力1600m3/h，最大排水能力为2500m3/h。

矿井一水平（+760）已回采结束，现生产地区主要集中在二水平（+600）的五一、七五等采区，七六采区现正在开拓准备。目前矿井回采最低标高已接近+400m，将来矿井开采最低标高在+200m左右。

井田内有太焦铁路自北而南横穿井田，邯长、太焦铁路在长治北站交汇，北接石太、同浦线，南接陇海、京广线，可通往全国各地。公路交通十分方便，太原-长治-晋城-焦作高速公路全线通车。

该井田主要河流为浊漳河西源和南源，属海河水系漳河流域。浊漳河南源由南而北流经井田，其支流有绛河、岚水、淘清河等。浊漳河西源由西向东横穿井田，其支流有淤泥河。浊漳河南源流入漳泽水库与其支流汇合，再向北至井田中央与西源汇合，南西二源汇合穿越井田，至襄垣城东与浊漳河北源汇合流出五阳井田。

该区属暖温带大陆性气候，四季分明。年平均气温8.9℃，月平均最低气温-6.9℃（一月），最高气温22.8℃（七月），极端最低气温为-29.1℃（1972年1月27日），日最高温度为37.4℃（1972年7月5日）。年降雨量为414～917㎜，年平均为583.9㎜，年蒸发量1493.8～1966.3㎜,年平均1731.84㎜,降雨量多集中在7、8、9三个月。日最大降水量109.7㎜(1972年7月7日)。

2区域地质及水文地质条件

2.1区域构造

从大地构造分析，本区处在我国华北地区东部新华夏构造体系第三隆起带中段，即太行山新华夏系一级隆起之上的二级构造带：晋（城）－获（鹿）褶断带与武乡－阳城凹褶带之间。

2.1.1晋（城）－获（鹿）褶断带

该带北自河北省获鹿，向南经青城、松烟、拐儿镇、桐峪镇、后梁、潞城、长治市东侧、高平县、延伸至晋城市以南，长240km以上，宽20～25km。总体走向为NE23°～NE25°，次一级褶皱和断裂较发育。主要褶皱有青城向斜、麻田背斜、老顶山背斜、韩店-高平间褶皱群、伊候山背斜等。这些背斜和向斜呈NNE走向，规模较大，延伸较长，东翼岩层倾角较西翼略大，为不对称褶曲。与上述褶皱走向平行的主要断裂有：水峪冲断带、栗城仰冲断裂、桐峪仰冲断裂、滴谷寺冲断裂及长治大断裂。断面一般较陡，倾角均在60°以上。

与该带主要压性结构面斜交的方向上，发育有两组扭裂面，一组为NNW走向的张扭性断裂（大义山式），如曹庄断裂、王家店断裂、北天池断裂、东岩底断裂等。它们走向均呈NW15°～NW20°，延伸不长，多在5～7km。另一组为NEE走向的压扭性断裂（泰山式），如南节上断裂、源庄断裂等。它们的走向为NE65°～NE75°，延伸较长，约11km。

2.1.2武乡～阳城凹褶带

该带主要展布在和顺、左权、屯留、阳城一线以西，樊寺山、沁源、安泽一线以东的广大区域