豫西新安煤田F29断层的力学性质与透水性研究

"易伟欣和鲍琳玲在《F29断层力学性质对透水性的控制作用研究》一文中，深入探讨了断层力学性质与其透水性之间的关联。该研究以豫西新安煤田的F29断层作为案例，通过综合分析断层的力学特性和现代构造应力场，认定F29断层为弱透水性断层。作者们利用钻孔资料、抽水试验和瞬变电磁探水试验的数据，进一步证实了这一结论。文章指出，了解断层的力学性质对预测和管理地下水资源及煤矿安全生产具有重要意义。" 本文主要关注的是地质构造中的一个重要问题——断层的力学性质如何影响其透水性。断层是地壳中的断裂带，它们在地质活动过程中形成，往往成为地下水流动的重要通道。F29断层位于豫西新安煤田，研究者易伟欣和鲍琳玲首先对其进行了详细的力学性质研究，这包括断层的摩擦系数、破裂面的粗糙度、断层填充物的物理特性等，这些因素都可能影响到断层的透水性。 在现代构造应力场分析中，研究者考虑了地壳内的压力分布情况，这有助于理解断层在当前应力状态下的行为。构造应力场的变化可能导致断层的密封性发生改变，从而影响其透水性。例如，当断层承受的剪切应力增加时，可能使断层面的封闭微结构发生破坏，增加水的渗透路径。 通过对F29断层的钻孔资料分析，可以获取断层的内部结构和物理特性，从而评估其透水性。同时，抽水试验是一种直接测试断层透水性的方法，通过观察地下水在抽水过程中的流动响应，可以量化断层的渗透率。瞬变电磁探水试验则利用电磁场变化来探测地下水分布和断层的状态，这种非侵入式的技术提供了另一种评估断层透水性的手段。 结合这些实证数据，研究者确认F29断层的透水性较弱，这意味着它在地下水流动系统中可能起到相对封闭的作用，对于煤矿开采的安全性和地下水的保护具有积极意义。同时，这一发现对于地质灾害风险评估、水资源管理以及地下工程的设计和施工也提供了科学依据。 F29断层的案例研究强调了地质力学与水文地质学之间的紧密联系，揭示了断层力学性质在控制地下水流动方面的重要性。这样的研究对于理解地质环境的复杂性，尤其是对于那些在断层附近开展活动的工业（如采矿业），提供了关键的科学指导。