长平井田岩溶陷落柱发育程度与主控因素的定量研究

本文主要针对长平井田的岩溶陷落柱进行深入研究，首先利用分形理论来量化分析陷落柱的发育程度。通过计算得出的相似维，作者将井田划分为三个区域：陷落柱欠发育区、中等发育区和广泛发育区，这有助于更精确地理解井田内不同区域的地质特征和潜在风险。 研究发现，长平井田的岩溶陷落柱形成受三个主要因素控制：可溶性岩石、地质构造运动以及中生代晚期的构造热事件。可溶性岩石，特别是奥灰岩层，因其易于溶解，为陷落柱的发育提供了有利条件。地质构造运动，如向斜的构造特征，促进了地下的水流动和侵蚀作用，导致陷落柱在井田内部呈现出集中分布的趋势，尤其是在向斜轴部更为显著。 中生代晚期的构造热事件对陷落柱发育起到了关键作用。它不仅增强了奥灰岩层的地下水径流强度，提高了溶蚀性，而且使得这一现象在井田西部地区表现得更为明显，相比于东部。这种差异性分布对于矿产开采和地质防治水工作具有重要意义，因为这意味着在设计开采计划和防灾措施时需要考虑到这些区域性的地质特性。 此外，文章还指出，尽管已有研究对陷落柱的发育规律和成因机理进行了探讨，如膏溶塌陷说、循环塌陷说、重力塌陷说和真空吸蚀塌陷说，但这些理论并不能完全解释华北煤田尤其是长平井田的陷落柱发育模式。因此，本文的研究成果为从地质力学和地下水内循环角度进一步探索陷落柱形成机制提供了新的思路。 长平井田的岩溶陷落柱发育程度的研究不仅有助于提升矿井安全性和生产效率，也为其他类似地区的地质勘查和管理提供了宝贵的参考依据。通过深入理解这些主控因素，可以制定出更精准的地质模型，从而有效降低矿产开采过程中的风险。