淺談淮南礦區地質異常體
摘要：本文對淮南礦區地質異常體進行了分析闡述。
關鍵詞：淮南礦區 地質 異常體
0 引言
自1996年12月皖北礦業集團發生岩溶陷落柱突水淹井後，相續在兩淮礦區發現了近30個岩溶陷落柱，其中淮南礦業集團於2002年後先後發現9個地質異常體：孔集礦1個，謝橋礦2個，張集礦1個，潘三礦實見1個，疑似3個，顧橋礦2個（尚有爭議）；朱集礦的異常體尚未統計在內。
地質異常體主要通過三維地震解釋發現，後多被定名為“疑似岩溶陷落柱”。其形態有帶狀和橢圓形兩種，故亦稱為“岩溶陷落帶”和“岩溶陷落柱”。
1 張集井田
在西三採區發現一疑似岩溶陷落柱，其在8煤的平面形態為橢圓形，長軸近東西向，直徑約264m；短軸近南北向，直徑約185m。尚未驗證和揭露。
2 謝橋井田
2002年，中國礦業大學對謝橋礦東二採區三維地震資料解釋時發現有兩個地質異常體，2004年通過鑽探驗證及井下揭露確定為岩溶陷落柱（帶）。
2.1 1#岩溶陷落柱
位於補II線附近，其在8煤的平面形態為橢圓形，長軸近南北向，直徑約252m；短軸近東西向，直徑約180m。在此範圍之內施工了補Ⅱ5孔，探測結果為：
2.1.1 孔深776.88m，基岩面深度387.00m，孔深470.75m見11-2煤，566.25m見8煤，610.90m見6煤，732.15m見1煤，755.35m見C31層灰巖，終孔層位為C33層灰巖頂板。
2.1.2 孔深446.00m沖洗液全漏。見C31層灰巖前孔內無水位，孔深760m揭露C31灰巖24小時後水位埋深560.00m，48小時後水位上升至485.00m。終孔測井前孔內灌水，水位基本穩定在485.00m，為潘謝新區C3-I組灰巖最深水位，分析為柱內C3-I組灰巖富水性微弱並向煤系砂岩排洩所致。
2.1.3 孔深387.00～758.10m範圍內，岩層受力擠壓現象明顯，泥岩鬆軟，砂岩呈短柱狀或卵石狀；隨深度的增加，岩層的破碎。無序程度增強。
2.1.4 與間距256m的補Ⅱ2孔（位距陷落柱邊界120m）比較，地層下陷14.25～38.15m；11-2煤底板之上地層下陷幅度較小，11-2煤底板之下地層下陷幅度增大。
2.2 2#岩溶陷落帶
位於七-八線和新東翼上山之間，平面上為3個近橢圓體連成的串珠帶狀，延展方向為NW～SE，長約1530m，垂向上寬約30～140m，距東風井850～900m左右。
2.2.1 鑽孔探測成果 2004年11月至2005年12月進行的探測工程施工了6個鑽孔，其中：XLZ1#孔位於陷落帶範圍內，XLZ2#孔位於陷落帶東南方向的延伸方向上，XLZ3#孔位距陷落帶邊緣330m左右，XLZ4#孔位於東風井西北方向的基岩古窪地，XLZ5#、6#孔位距東風井東北方向的基岩隆起處。
①位於陷落帶範圍內的XLZ1#孔，基岩面深度403.50m，孔深469.17m沖洗液全漏，孔內無水位；岩層破碎，塌孔嚴重，處理57天無效而在孔深520.30m即8煤底板終孔。漏水但孔無水位，表明該段透水而無補給水源。
②XLZ3#孔孔深821.87m進行C3-I組灰巖抽水試驗，深井潛水泵抽水至128.35m後無水，撤泵後實測水深131.76m仍呈微降趨勢。
③XLZ3#孔聲波測試計算的平均抗壓強度：孔深438.20～757.90m以及876.35～1197.55m段，岩石為6.296～90.051Mpa，煤層為3.18Mpa，整體強度高；757.90～876.35m段即1煤頂板至C310層灰巖底板，岩石為0.35～13.3Mpa，煤層為0.35～0.70Mpa,異常偏低。
④XLZ2#孔太原組層位正常，但自C310層灰巖起，至1200.88m在寒灰中終孔，高角度裂隙發育。XLZ3#孔自C34層灰巖起，至1200.50m在寒灰中終孔，高角度裂隙發育。XLZ4#、5#、6#孔自基岩面起至在寒灰中終孔，（孔深分別為1008.82，615.78，1119.62m）高角度裂隙發育。
⑤各孔奧灰、寒灰段，岩溶現象發育，富水性較強（詳見第三、四節）。抽水試驗停抽後5-10分鐘水位就恢復並高於抽水前水位，然後略有下降並穩定，表明儲存量豐富。
⑥位於露頭方向、，距陷落帶較遠的XLZ4#、5#、6#孔孔深615.78-1119.92m，水溫34-35℃；位於深部、距陷落柱較近的XLZ2#、3#孔孔深1200.50-1200.88m，水溫44℃。
2.2.2 東風井-440m迴風道第二次注漿堵水資料進一步表明，受2#岩溶陷落帶影響：①1煤頂板砂岩高角度裂隙發育。②灰巖地層中，高角度裂隙發育，沿層面裂隙發育。岩溶現象，尤其是C3-II組灰巖巖溶現象發育。③C31至C39層灰巖具有統一含水體的水位特徵。
2.2.3 巷探特徵
13118工作面下順槽貫穿該陷落帶，實見下述特徵：
①下順槽標高-485～－515m，揭露的陷落帶及影響帶長度約230m，其中80m為全巖。具有整體塌陷和柱體內部岩層較破碎、但層序正常的特徵。
②柱體東邊界，煤岩層正常帶、陷落帶影響帶、陷落帶分界較明顯。影響帶範圍內，煤層結構、煤岩層產狀變化較大，巷道呈13°～17°下坡，煤層產狀200°～220°/∠16～40°，煤厚1～3m，破碎呈粉末狀或鱗片狀。邊界為3～4m寬的破碎帶，巖體呈鬆散堆積狀，且較潮溼。
柱體西邊界分界特徵不明顯，但陷落帶以西斷層發育，順槽揭露4條傾向斷層，落差0.5～2m。
③柱體東段，巖體破碎，垂向裂隙發育，區域性裂隙寬達0.5～0.6m，巷道右下方裂隙中溫度高達35～38℃。
柱體西段發育有兩組裂隙，一組為沿地層走向一致的垂向裂隙3～4條，一組沿層面方向，裂隙最寬達0.40m，裂隙面有層狀方解石結晶層。
④柱體內沿地層走向一致的垂向裂隙聯通性較好。巷道貫通前西頭放炮，東頭出炮煙，裂隙中明顯感到有風流。
⑤柱體中巷道低窪，雖打鑽及掘進施工用水量較大，但巷道無積水。表明該段柱體透水而不儲水。
3 顧橋井田
位於陳橋背斜東翼與潘集背斜西部的銜接帶，地層呈反“S”走向，總體構造形態為走向南北、向東傾斜的單斜構造，地層傾斜平緩，傾角5～15°。次級寬緩褶曲和斷層構造較發育，主要分佈在F92～F110和F81～F87兩大構造異常區。