又稱岩溶陷落柱，簡稱陷落柱，煤層下伏碳酸鹽岩等可溶岩被地下水溶蝕產生空洞，引起上覆岩層冒落而成的柱狀塌陷體。在陷落柱發育的礦區，煤層遭受嚴重破壞，不僅影響巷道和採煤工作面的正規布置，限制採掘機械的有效使用，而且造成煤炭資源的大量損失，打亂生產計畫，降低煤礦經濟效益。特別在水文地質條件複雜的礦區，陷落柱可能成為採掘場所與地下水的通道，給生產和人員人身安全帶來嚴重威脅，甚至造成突水淹井事故。
基本介紹
- 中文名：喀斯特陷落柱
- 外文名：karst collapse column
- 別稱：岩溶陷落柱
- 學科：煤田地質學
- 危害：破壞煤層
- 成分：上覆岩層塌落碎塊
形態特徵,規模特徵,界面特徵,物質成分,發育分布,成因,探測,預測,
形態特徵
包括地表形態特徵和井下形態特徵。
(1)陷落柱地表形態特徵。塌至地表的陷落柱，在地表常呈環形凹地或圓形凸包。
(2)陷落柱井下形態特徵。在煤礦井下，陷落柱形態多呈上小下大的柱狀體，但在含水較多的鬆散岩層中，亦見有上大下小的漏斗狀陷落柱。其中心軸常與岩層層面近似垂直，橫截面形態多數為橢圓形，少數近似圓形或長條形。
規模特徵
指橫截面直徑和高度大小。
(1)橫截面直徑。相差懸殊，從數米、數十米至數百米都有發現。
(2) 高度。數十米至數百米不等。
界面特徵
陷落柱與圍岩的接觸面界線分明，多呈鋸齒狀折線。接觸帶附近圍岩(煤層及岩層)微向柱心傾斜，張裂隙發育，煤質松碎，常有風化現象。陷落柱柱面粗糙，無擦痕和滑動鏡面。
物質成分
陷落柱由上覆岩層塌落碎塊堆積而成，碎塊大小懸殊，稜角明顯，形狀各異，成分複雜，混雜堆積，並為岩屑、煤屑鬆散充填與膠結。有地下水長期活動的陷落柱，其碎塊表面及間隙中常見有鐵質、碳酸鈣質或高嶺土質等物質沉澱。
發育分布
陷落柱具有特殊的上下對應關係，即地表見有陷落柱，井下必定有;上部煤層見有陷落柱，下部煤層中必定有。
陷落柱的發育與分布，主要受地質構造和水文地質條件的控制。陷落柱發育地帶，多是或曾是地下水強徑流帶。
成因
對於喀斯特洞穴塌陷的原因，如今存在重力塌陷和真空吸蝕兩種看法。持重力塌陷觀點的人認為，溶洞上覆岩層的塌落，是重力作用的結果;持真空吸蝕觀點的人則認為，溶洞上覆岩層的塌落，是密閉喀斯特溶腔內地下水水位下降，產生負壓;強力抽吸上覆岩層向下冒落的結果。
探測
在煤層下伏碳酸鹽岩等可溶岩地區，根據陷落柱的形態特徵、規模特徵、界面特徵、物質成分特徵和發育分布特徵，通過地質觀測判斷其有無，進而採用井下鑽探、物探、化探等技術手段，確定其位置、形狀、規模和充水特徵，最後用巷探加以驗證。
鑒於陷落柱具有密度比圍岩小、電阻率較圍岩低和導水、透氣等物性，在地表，可採用精密重、磁測量和氡、釙放射性測量等物、化探方法，圈定其分布範圍;在井下，可採用坑道無線電波透視、槽波地震和地質雷達等井下物探方法和井下鑽探進行探查。
預測
包括根據分布規律預測和從已知陷落柱推延預測兩類。
(1)根據分布規律預測。根據喀斯特發育特點和陷落柱在條件相近鄰區的分布特點，進行類比預測，並對陷落柱發育程度進行分區。
(2)從已知陷落柱推延預測。利用上部煤層已揭露陷落柱的資料，根據其形態特點，預測其在下部煤層中的位置、形狀和規模;或根據局部揭露陷落柱的資料，預測其整體形狀和規模。
