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谢桥煤矿13118工作面揭露2＃陷落柱及影响区的煤岩特征谢桥煤矿张成摘要：本文简单介绍了谢桥煤矿地质、水文地质条件；介绍了1＃、2＃陷落柱的概况；重点介绍了13118工作面下顺槽西段揭露的2＃陷落柱及其影响带的煤岩层特征；说明了2#陷落柱具有整体塌陷、柱体内部裂隙发育、裂隙较宽和联通性较好等、在煤层中柱体边界清晰、陷落柱影响带较宽等特征；初步分析了陷落柱发育的时间、原因。
1．谢桥煤矿概况谢桥煤矿位于淮北平原西南部，行政区划属安徽省颖上县管辖。
谢桥井田位于淮南煤田潘谢矿区西端。
本区属淮河冲积平原，矿区内地势平坦，标高+24～+25m，井田范围西起Ｆ5 断层（即陈桥颍上断层），东至F22断层；北起1煤层隐伏露头线，南止于17-1 煤层-1000m水平等高线及谢桥向斜轴的地面投影线,东西走向长约（-720米以上）为8.5 Km,深部为11.5 Km，倾斜宽4.3 Km，面积约41 Km²。
谢桥矿井共划分为二个水平，上、下山开采。
第一水平标高为-610米，下山到-720米；第二水平标高为-900米，下山到-1000米。
井田原划分为五个采区，即东一、东二、东三、西一、西二采区。
现东三采区-720米以上各煤层由集团公司划给张北矿井；西一、西二采区合并为西翼采区；原东二采区上山挪至八东线与补Ⅲ线之间，东一、东二采区合并为东翼采区。
目前矿井采掘活动主要分布在13-1、11-2、8煤层中，采掘工作面上限标高为-383米，下限标高为-670米，东至F22井田边界断层，西至F5井田边界断层。
2．谢桥井田地质及水文地质概况2.1．地质特征本井田为全隐蔽区，钻探揭露地层有第四系松散层、第三系、二叠系,以及石炭系和奥陶系，主要含煤地层为石炭、二叠系地层。
谢桥井田内有名称的煤层共31层，总厚33.38米，其中可采煤层11层，总厚24.61米，占煤层总厚的74%，可采煤层为17-1、16-1、13-1、11-2、8、7-2、7-1、6、5、4-2、1煤层。
收稿日期:２０１８ ０１ ２４作者简介:温建忠(１９６８－)ꎬ男ꎬ山西平遥人ꎬ工程师ꎬ从事煤矿地质工作ꎮｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－２７９８.２０１８.０６.０３６浅谈煤矿井下陷落柱的危害与处理温建忠(汾西矿业集团高阳煤矿ꎬ山西孝义㊀０３２３０６)摘㊀要:文章介绍了可溶性岩层的发育和岩溶陷落柱的成因ꎬ以及陷落柱在煤矿生产过程中的危害ꎬ并结合煤矿井下生产作业活动ꎬ对各种情况下通过陷落柱的处理措施ꎬ进行了详细阐述ꎮ关键词:煤矿ꎻ井下ꎻ陷落柱ꎻ危害ꎻ处理中图分类号:ＴＤ７７１㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００５ ２７９８(２０１８)０６ ００８３ ０２㊀㊀陷落柱的分布范围是石灰岩地带ꎬ由于石灰岩属于可溶性岩层ꎬ受夹杂着酸性物质的地下水冲刷时石灰岩就会产生溶洞ꎬ溶洞在侵蚀以及冲刷作用下不断扩大ꎬ上覆的岩层在地质构造力和重力的作用下发生塌陷ꎬ其上覆的煤系地层也随之塌陷ꎬ如此层层向上不断延续就会形成一个柱状的塌陷ꎬ称之为陷落柱ꎮ目前ꎬ业内普遍认同陷落柱是由于岩溶塌陷而形成的观点ꎬ陷落柱的分布具有分区性和分带性ꎮ分区性是指陷落柱发育在石灰岩分布的区域ꎬ分带性是指陷落柱发育在地下河流经的条带上ꎮ由于陷落柱是缓慢逐层形成的ꎬ所以其内部岩石排列混乱ꎬ孔隙较多ꎬ往往成为水和瓦斯的运移通道ꎬ煤矿井下通过陷落柱时曾发生过水灾㊁顶板和瓦斯爆炸事故ꎮ因此ꎬ找出井下陷落柱的特征ꎬ发现陷落柱的内部规律并加以分析ꎬ是消除其危害的必要途径ꎮ１㊀陷落柱的特征陷落柱对煤系地层破坏较大ꎬ故其在揭露前也会有较明显的征兆ꎮ鉴于其较大的危险性ꎬ在出现征兆后ꎬ一定要采取物探以及钻探等手段ꎬ探明其导水性和内部岩石的胶结程度㊁瓦斯涌出量等ꎮ陷落柱揭露前煤层的产状会发生显著的变化ꎬ尤其是煤层的倾角变化较大时ꎬ产状变化程度更大ꎬ常出现间距不大的连续性正断层ꎬ且正断层倾向基本一致ꎬ瓦斯涌出量增大ꎮ因此揭露陷落柱时ꎬ首先要确认其是否导水ꎬ并测定瓦斯涌出量ꎬ而后根据其内外部的形态特征ꎬ采取合理方法通过陷落柱ꎮ在过陷落柱的过程中以及通过陷落柱以后ꎬ都要定期观测其内外部形态变化ꎬ防止滞后出水等情况的发生ꎮ１)㊀陷落柱的外部形态特征ꎮ陷落柱在剖面上呈锥形ꎬ整体上呈现上小下大的形态ꎻ在平面上呈现为近圆形或者椭圆形ꎬ在地表往往表现为一盆状塌陷ꎻ陷落柱与围岩呈锯齿状接触ꎬ界限明显ꎻ陷落柱周围的岩层一般受牵引作用明显ꎬ表现为向柱体的倾斜[１]ꎮ２)㊀陷落柱的内部形态特征ꎮ陷落柱内部岩石岩性杂乱ꎬ但也有一定的规律性ꎮ在同一平面上从柱体中心向外面看ꎬ碎石岩性对称分布ꎬ且碎石均不同程度地倾向柱体中心ꎻ在垂向上ꎬ岩层的塌陷深度与陷落柱的平面面积成正比ꎬ如图１所示ꎮ图１㊀陷落柱的内部形态特征示意２㊀陷落柱的危害陷落柱具有破坏煤系地层的连续性和完整性的特点ꎬ给煤矿井下生产安全带来的危害不可预估ꎬ主要表现在以下几个方面:１)㊀破坏煤层的连续性ꎬ减少了煤炭的开采量ꎮ开掘工作面所遇到的陷落柱ꎬ是由煤层上覆的岩层塌陷而成ꎬ一般情况下柱体内部的煤炭很少ꎬ几乎被碎石填满ꎬ因此俗称为 无炭柱 ꎮ如果井下的陷落柱较多ꎬ则原本被估算为煤炭的该部分区域ꎬ资源储量实际上减少了ꎬ这便增大了煤矿的开采成本ꎬ降低了生产效益ꎮ２)㊀影响采掘作业ꎬ煤矿大多是井工开采ꎬ由３８于井下通风和围岩支护等因素的影响ꎬ使得开采过程十分复杂和危险ꎬ而陷落柱的出现无疑更加大了井下作业的危险程度ꎮ例如ꎬ井下的巷道为了减小通风阻力ꎬ一般情况下会尽量保持平直ꎬ而遇到陷落柱后ꎬ为了保持巷道的平直往往会选择直线通过陷落柱ꎬ而陷落柱内部岩石杂碎ꎬ支护难度较大ꎬ这样就必须选择更强的支护方式ꎬ巷道的掘进速度便会减速ꎬ等等ꎮ３)㊀容易造成水害㊁瓦斯事故ꎮ因为陷落柱是由于岩层塌陷所成ꎬ当柱体内部的岩石未完全胶结在一起时ꎬ陷落柱更像是一个能够导通含水层和煤层的通道ꎮ如汾西矿业集团灵石县范围内的煤矿ꎬ在开采下组煤时往往会遇到陷落柱ꎬ而该区域下组煤基本上全部为带压开采ꎬ如果突然揭露导水陷落柱ꎬ采掘工作面就会造成很大的水害威胁ꎬ甚至矿井都会被淹ꎬ使职工的生命安全面临威胁ꎮ３㊀陷落柱危害的处理处理陷落柱危害时ꎬ首先在开采前及开采过程中ꎬ要采用多种手段对煤层进行探测ꎬ这期间应尽量避免揭露会影响采掘生产的含水陷落柱ꎮ根据陷落柱的危害程度不同ꎬ可以采取不同的处理方法ꎮ３.１㊀开掘工作面揭露陷落柱的处理１)㊀矿井的主要大巷揭露陷落柱时ꎬ首先必须探明其是否导水ꎬ测定瓦斯涌出量ꎬ防止水㊁火㊁瓦斯事故的发生ꎬ排除这些危险后制定好严密的支护措施并严格执行ꎬ必要时应采取架棚支护等手段ꎮ２)㊀掘进工作面遇到陷落柱时分以下几种情况处理:①当陷落柱无水害及瓦斯等危险ꎬ内部胶结情况较差时ꎬ可选择绕过陷落柱ꎬ使其留在煤柱当中ꎬ这样既可以避开陷落柱的不利影响ꎬ又能探测陷落柱的大小和范围ꎮ②当陷落柱无水害及瓦斯危险ꎬ内部胶结较好时ꎬ可选择直接通过ꎬ此时要考虑到另外两个问题ꎬ即顶板㊁围岩的支护情况和通过后煤岩层层位的问题ꎮ由于陷落柱是由碎石胶结而成ꎬ受到采动的影响其胶结稳定性会降低ꎬ容易发生冒顶事故ꎬ所以一般情况下开掘巷道在过陷落柱时最好是采用架棚支护ꎮ３.２㊀回采工作面遇陷落柱的处理当回采工作面在回采过程中遇到陷落柱时ꎬ首先要确定陷落柱的大小㊁形状以及位置ꎬ然后根据不同的情况进行处理ꎮ如果陷落柱面积较小ꎬ可采用强行推过的办法直接通过陷落柱ꎻ如果面积较大但是长轴与回采方向大致相同且短轴较短时ꎬ也可以强行推过ꎻ如果面积较大ꎬ严重影响工作面的回采进度以及煤质的情况下ꎬ需要重新开切眼ꎬ在适当的位置采取搬家倒面的办法绕过陷落柱ꎮ３.３㊀特殊情况下陷落柱的处理由于陷落柱在塌陷过程中会对围岩有牵引作用ꎬ会导致围岩层的产状发生显著变化ꎬ如果在通过陷落柱时巷道坡度不合适ꎬ可能导致穿过陷落柱后不能进入正常煤层ꎬ根据经验可采取以下几种方法通过:１)㊀采用钻探方法确定对面的煤层位置ꎮ遇到陷落柱后ꎬ在探测其大小形状时设计的钻孔要考虑一孔多用ꎬ要同时兼做探煤层之用ꎮ根据钻孔的倾角及孔深计算出对面煤层的相对高度ꎬ然后设计合理的坡度即可ꎮ此方法适用于直径较小ꎬ煤层厚度相对较厚的煤层ꎮ２)㊀利用临近巷道煤岩层产状ꎬ推测对面的煤层位置ꎮ在煤层倾角变化程度不大的煤矿井下ꎬ一定范围内的煤岩层产状基本一致ꎬ若揭露陷落柱的巷道临近有已掘巷道ꎬ可根据该巷道的煤岩层产状推测对面煤层的位置ꎮ此方法适用于倾角较稳定的煤层ꎬ可靠程度取决于两巷道的煤柱距离ꎬ距离越短相似程度越高ꎬ越可靠ꎮ３)㊀当巷道一定距离内没有可参考的煤层ꎬ且采用钻探手段没有很好的效果时ꎬ只能凭借经验先掘进一段距离ꎬ一般情况下是在正常的煤层倾角情况下降低５ʎ掘进ꎮ掘进过程中根据观测其内部岩性的对称性㊁倾角变化情况ꎬ推测陷落柱的大小ꎬ并适时采取钻探手段探测ꎮ４㊀结㊀语陷落柱的危害虽然不小ꎬ但是其本身也有很明显的分区性和分带性ꎬ其内外部形态有很明显的特征ꎬ经过观察㊁研究能够很好地预测陷落柱ꎬ从而将危害降到最低ꎮ总而言之ꎬ对于陷落柱最好的办法是规避ꎬ避不开的首先要探明其导水性ꎬ测定瓦斯涌出量ꎬ防止发生水害及瓦斯事故ꎮ参考文献:[１]㊀刘建明.化学注浆加固和复合支护在掘进工作面过陷落柱中的应用[Ｊ].矿业装备ꎬ２０１２(１２):１１８－１１９.[责任编辑:王伟瑾]４８２０１８年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀温建忠:浅谈煤矿井下陷落柱的危害与处理㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２７卷第６期。
煤矿井下陷落柱的判断和处理陷落柱对井下安全生产构成一定的威胁，因此，煤矿井下对陷落柱的判断和处理至关重要。
本文阐述了井下陷落柱的观测、判断和处理方法，以期为煤矿井下安全生产提供一定的借鉴。
标签：陷落柱；观测；判断；处理当煤层底板存在可溶岩时，如碳酸盐岩，在地下水的不断溶蚀下，可溶岩逐渐塌落，导致其上覆岩层随之冒落而形成柱状的塌陷体，这种柱状塌陷体称为喀斯特陷落柱，简称陷落柱。
陷落柱穿过煤层成为无煤区，减少了煤炭储量。
如果煤矿井下主要开拓巷道穿过陷落柱，将会加大巷道支护和顶板控制的难度，增加掘进和维护费用。
陷落柱发育的地区难以布置出综采工作面；如果工作面内包藏多个陷落柱，采煤机组和液压自移掩护支架无法使用。
在水文地质条件复杂的矿井，陷落柱可能导致涌水量增大，对安全生产构成威胁。
因此，煤矿井下对陷落柱的判断和处理至关重要。
1 陷落柱的观测陷落柱的判断和处理的基础是准确的观测。
对于陷落柱的观测，除了要描述陷落柱的形状、大小和陷落角外，还要详细记录陷落柱填充物的岩性及其所属层位、填充物的密实程度和透水性，对于陷落柱附近煤层的厚度、倾向、倾角和走向也要有所记录。
具体观测内容如下：1.1 陷落柱的形状、大小陷落柱在立面投影图上一般呈现为上小、下大的圆锥形，也有部分陷落柱呈现出上下同样粗的柱状或者上大、下小的漏斗状。
其形状和大小是观测的基础内容。
1.2 陷落柱的柱体物质由陷落柱的成因可知，陷落柱内的填充物都是其上覆岩层冒落形成的，无论从哪一层位观察，岩块都来自其上方的各岩、煤层。
对于柱内填充物，要详细记录其岩性、密实程度和透水性等。
1.3 陷落柱与围岩的接触面可溶岩上覆岩层冒落时，通常为逐步塌陷，所以陷落柱与周围岩层的接触面一般为不规则的锯齿状，这也是由其成因所导致的。
接触面一般呈60°～80°倾角。
当遇到坚硬岩层时，接触面向外突出，当遇到松软岩层则相反。
2 陷落柱的判断（1）煤、岩层产状发生变化。
煤矿陷落柱特征分析及处理方法李旭春【摘要】陷落柱会造成围岩产状变化、裂隙和小断层增多、煤质氧化、水和瓦斯涌出量增大;陷落柱具有明显的外部及内部特征;遇到陷落柱时最重要的是确保其不具有导水性,控制瓦斯涌出量,制定通过时的安全技术措施.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P104-105,108)【关键词】陷落柱;基本特性;处理方法【作者】李旭春【作者单位】山西汾西宜兴煤业有限责任公司,山西孝义 032300【正文语种】中文【中图分类】TD3271 概述陷落柱是煤矿井下常见的一种地质现象。
陷落柱破坏了原有的煤层，降低了工作效率，恶化了生产环境，有时甚至会造成安全事故。
快速识别陷落柱并采取合理措施安全通过，避免或者降低其对安全生产的影响，是煤矿采掘活动中需要解决的一个难题。
2 陷落柱的破坏性1）围岩产状变化陷落柱四周的围岩不同程度地向柱体倾斜，其倾斜的程度跟煤层本身的倾角有很大的关系，如果陷落柱出现在下山方向则会导致煤层倾角加大，如果陷落柱出现在上山方向则会导致煤层倾角变缓，其导致的角度变化一般在5°左右，影响的范围一般在20 m以内，但在实际生产作业中出现过倾角变化约20°的现象。
2）裂隙和小断层增多在陷落柱形成的过程中周围的岩体会被向下坍塌的岩石拖曳而倾向柱体方向，这样就形成了许多倾向柱体的裂隙，若裂隙两侧的岩体发生位移则形成了小断层。
断层的落差一般在2 m以内，绝大多数不超过0.5 m，走向长度较短，一般不超过20 m。
多数情况下在倾向柱体的方向上成阶梯状出现，落差逐渐变小，断层间距逐渐变短，而且都是正断层。
3）煤质氧化陷落柱周边的煤层松软，光泽变得暗淡，灰分增大。
4）水和瓦斯涌出量增大如果陷落柱穿过含水层就会将地下水导入到煤层中，导致采掘工作面涌水量增大。
陷落柱坍塌形成的空间，导致瓦斯向柱体涌入从而使瓦斯涌出量增大。
3 陷落柱的基本特征1）陷落柱外部形态特征。
一、陷落柱的形成在我国华北石炭二叠纪煤系的基底，存在有溶洞非常发育的奥陶纪石灰岩，由于地下水的长期溶蚀，这些溶洞就愈来愈大，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤系地层也随之陷落，由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以叫陷落柱(图3-2-1)。
二、陷落柱的特征(一)地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。
盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。
另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。
在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。
随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。
当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。
(二)井下特征1、形态陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。
它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米(峰峰二矿)，262m(太原西山自家庄矿)，320m(阳泉济生井田)。
最小直径仅几米。
2.高度陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层(或煤层)即可免受破坏。
3．陷落柱内组成物的特征陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。
排列紊乱，大小混杂。
大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。
岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。
柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。
据统计，瓦斯的涌出量一般比正常区高2—3倍。
4．与围岩的接触关系陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。
在接触处，围岩的产状基本正常，接触带附近的煤层及顶板一般无牵引现象。
在井下煤巷掘进中遇到陷落柱后，穿过柱体仍可见到原煤层。
5、陷落柱轴线与岩层产状的关系多数矿井的观测结果表明，陷落柱锥形体的中心轴与围岩岩层面近似垂直。
一、陷落柱的形成在我国华北石炭二叠纪煤系的基底，存在有溶洞非常发育的奥陶纪石灰岩，由于地下水的长期溶蚀，这些溶洞就愈来愈大，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤系地层也随之陷落，由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以叫陷落柱（图3-2-1）。
二、陷落柱的特征（一）地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。
在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。
盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。
另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。
在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。
随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。
当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。
（二）井下特征1、形态陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。
它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米（峰峰二矿）,262m（太原西山自家庄矿），320m（阳泉济生井田）。
最小直径仅几米。
2.高度陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层（或煤层）即可免受破坏。
3．陷落柱内组成物的特征陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。
这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。
排列紊乱，大小混杂。
大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。
岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。
柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。
据统计，瓦斯的涌出量一般比正常区高2—3 倍。
4．与围岩的接触关系陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。
在接触处，围岩的产状基本正常，接触带附近的煤层及顶板一般无牵引现象。
在井下煤巷掘进中遇到陷落柱后，穿过柱体仍可见到原煤层。
5、陷落柱轴线与岩层产状的关系多数矿井的观测结果表明，陷落柱锥形体的中心轴与围岩岩层面近似垂直。
岩层倾斜，则陷落柱歪斜。
在水平投影图上，各煤层的陷落范围不会完全重叠（图3—2—2），井下陷落的范围比地表大，其边缘向上山方向移动。
三、陷落柱对煤矿生产的影响1．破坏可采煤层，减少煤炭储量2、降低采掘效率，提高生产成本3．妨碍机械化的使用，影响正规开采4、造成矿井突水，危及矿井安全四、陷落柱的探测工作（一）陷落柱的观测1、五查2．五看①看陷藻柱的不规则柱面。
②看充填物韵性质和特征。
⑧看煤，’岩层的产状变化情况。
④看陷落柱内岩软的大小、排列和时代⑤看陷落柱与煤层的交面线3．五定①定陷落柱的形状。
②定巷道遇陷落柱的部位。
⑧定陷落柱的大小④定穿过陷落柱的距离。
⑤定遇陷落柱的探测工作。
（二）陷落柱的探测为了准确地指出陷落柱的具体位置，圈定陷落柱的形状和面积，必须采用各种手段对陷落柱进行探测工作。
目前，在井下探测陷落柱的主要方法有钻探，巷探和物探。
1．钻探这是生产矿井中探测陷落柱的常用手段之一。
这种手段使用范围较广，在地表可以用钻孔验证异常区是否有陷落柱的存在，在井下可以用钻孔去探测掘进巷道前方或由巷道圈定的回采工作面内有无陷落柱的存在（图3—2—6）。
2．物探用物探方法探测陷落柱的存在，使用最广的仪器是重庆煤研所等单位研制成功的WKT-J2 型无线电波坑道透视仪（简称坑透仪）。
通过在西山、阳泉，汾西，渡口、通化等、矿回采工作面的大量试验，在探测工作面内陷落柱方面取得了显著成效。
利用“坑透仪” 探测回采工作面内陷落柱，是根据煤层与陷落柱的电性不同。
陷落柱电阻率低，对电磁波具有强烈的吸收作用，电磁波穿过陷落柱时，就形成讯号低值区（或称“阴影区” ）。
变换发射机的位置，接收机在不同方向测得同一异常区，即“阴影区”交会的地方，就是陷落柱的位置。
观测的方法有同步法和定点法。
同步法，就是发射机与接收机分别位于回采工作面的运输巷和回风巷，同时作等距离移动，逐点发射和观测其场强值；定点法，就是发射机相对稳定，接收机在一定范围内逐点观测场强值。
由于发射机移动较麻烦。
因而，一般多采用定点法观测（图3—2—7）。
定点法先布置必要观测点，对工作面进行普查。
如发现异常，再加密观测点。
观测点的距离，普查时接收点间距一般为10m:发射点间距为50m。
对于每个发射点，接收机可相应地观测10 个点左右，或尽可能在接收到场值的范围内观测（图3-2-8）。
需加密观测点时，可根据异常的位置，灵活掌握。
布置观测点时需要考虑的问题，①首先要选择地质条件正常，干扰因素少的地段，布置1—2个发射点，做透视条件试验。
接收要从接近发射机的最大值，一直观测到远离发射机的最小值，目的是求该发射点的电磁波在工作面的初始场强值Ho 、穿透距离及煤层的吸收距离B。
2．陷落柱的剖面形状:其剖面形状是根据所穿透的各岩层的岩石性质而异。
在较坚硬和裂隙发育的岩层中，陷落柱的剖面形状多呈上小下大的柱状，其柱面（指柱体面与围岩的接触面）与水平的夹角多在60〜80 ‘之间（图4-2）。
在华北地区的石炭、二迭纪煤系中，多见此种形状的陷落柱。
在含水较多的松散岩层中或未经胶结的冲积层中，陷落柱的剖面形状多呈上大下小的漏斗状，陷落柱柱面与水平面的夹角一般较小，约40〜50*左右(图4-3)。
在华东地区的一些煤田中多见到此种形状的陷落柱。
3．陷落柱的高度：从岩溶的底面至塌陷顶的距离叫陷落柱高度。
有的陷落柱塌陷至地表面，其高度达数百米之多，也有的仅塌陷数米至数十米。
陷落柱的塌陷高度与岩溶的体积、地下水的排泄条件，岩层的物理力学性质及裂隙发育程度有关。
岩溶的体积大，地下水的排泄条件良好，岩层内的裂隙发育则陷落柱的塌陷高度就大，反之则小。
4．陷落柱的中心轴：陷落柱各平面中心点的连线称为陷落柱的中心线或陷落柱的中心轴。
陷落柱的中心轴常垂直于岩层的岩面。
由于岩层的产状不一，故陷落柱的中心轴有的直立，有的歪斜，有时可见到扭转现象。
图4-4为西山矿务局自家庄煤矿某陷落柱中心轴扭转示意图。
掌握陷落柱中心轴的变化规律，有利于预测下煤层、下煤组或下水平的陷落柱的平面位置。
二，陷落柱的出露特征利用陷落柱的出露特征，识别和圈定陷落柱的形状和大小是矿井地质工作常用的一种方法。
掌握陷落柱的出露特征是分析、判断陷落柱的重要环节。
1．陷落柱在地表出露的特征：陷落柱出露在地表时，被塌陷的岩体与周围正常岩层的层位，产状和岩性都不一样，同时该处地貌呈现出各种异常现象。
根据地貌的异常现象，可以判断陷落柱的存在和圈定陷落柱在地表的出露范围。
根据地表特征，可以进一步预测该陷落柱在井下的位置，形状和大小。
陷落柱在地表出露的特征有，(1)盆状塌陷区：陷落柱出露在地表后常呈现盆状凹陷区。
凹陷区的岩层层序遭受破坏，大小岩体混杂堆积。
凹陷区周围的岩层，层位正常，裂隙比较发育，岩层产状稍有变化，均向凹陷中心倾斜。
凹陷盆地有时被黄土覆盖。
(2)柱状破碎带：在太原西山和汾西等矿区的一些自然剖面或人工剖面上，经常可见到柱状破碎带，这些柱状破碎带就是出露在地表的陷落柱。
破碎带内的岩层层序遭受破坏，大小岩体混杂无序，但破碎带两侧的岩层层序正常，产状也略有变化。
(3)丘状凸起：在阳泉，平定等矿区内，常见到在山西组的页岩层中有隆起的石盒子群或石千峰组的砂岩堆。
这是陷落柱出露在地表的又一特殊地貌。
在陷落柱的形成过程中，石盒子群等的砂岩体塌陷在原来的山西组地层中，因石盒子群的砂岩体比山西组的页岩坚硬，不易风化，经外力地质作用后，坚硬的砂岩体堆在页岩岩层中，故呈隆起的丘状地貌。
除上述特征外，在阳泉，汾西等矿区还可在经暴雨，洪水冲刷过的山谷，河床内见到新塌陷的陷落坑。
2．陷落柱在井下揭露的特征：井下所揭露的陷落柱的主要特征有：(1)柱面特征：陷落柱柱面是不规则的面，它的垂直剖面是两条曲折线，这是因为被塌陷的煤，岩层的性质不同造成的。
例如：坚硬的砂岩层强度大，不易塌落，故向塌陷的部位突出，而较松软的煤层和页岩层的强度小，很易塌落，故向松散的岩体内凹入。
因而，形成的陷落柱的柱面是一个不平整的，不规则的曲折面，它的垂直剖面为曲折线(图4-5)。
因为柱面的水平切面为一封闭曲线，所以煤层底板或巷道底面与陷落柱面接触处为一弧线。
弧形的半径与陷落柱的平面形状，大小和相遇部位有关。
陷落柱的平面面积大，或揭露面平行长轴方向则弧形平缓。
据此，可以利用弧形接触情况判断陷落柱的大小，还可做为区别断层和陷落柱的标（2）塌落岩体的特征：多数陷落柱的塌落空间均被较新的岩石碎块或第四纪的沉积物充填着。
塌落堆积的岩体特征是：塌落的岩体时代较周围正常岩层的时代新，岩块的形状很不规则，大小不一，棱角明显，是杂乱无章的堆积物。
松软的岩石多成碎粒或岩粉充填在坚硬的大块中间。
古老陷落柱的岩块多被胶结，晚期塌落的岩抉比较松软。
（3）陷落柱内的沉积物：陷落柱穿过地下含水层对，地下水可以流入陷落柱及其围岩的裂隙内。
在地下水的流动过程中，水里含有的部分矿物质会沉淀和充填在陷落柱或裂隙内，故在陷落柱的接触面上成裂隙内常可见到红色的铁质、白色的钙质或高龄土质等沉积物，有时也可见到新生代的泥质沉积物。
三、井下遇陷落柱前的预兆当采掘工程接近陷落柱时，煤层及其顶，底板常发生各种异常现象，它预示着前方将要遇见陷落柱。
遇陷落柱前的主要征兆有：1．产状变化：在岩溶的塌陷过程中，因牵引作用使其周围的煤、岩层向陷落柱中心方向倾斜，倾角变化一般在3〜6 ‘之间，个别可达10'以上，其影响范围一般在15—20米之内，个别可达30米（图4—6）。
煤、岩层产状变化的影响范围和变化程度与煤、岩层的物理力学性质有关。
在松软和塑性较大的煤、岩层中其影响范围和变化较大，在坚硬和脆性较大的煤，岩层中其影响范围和变化程度不太显著。
2．裂隙增多：在煤，岩层的塌陷过程中，其周围正常层位的煤、岩层会产生大量的裂隙。
裂隙的走向平行于柱面的切线方向，裂隙面向陷落中心倾斜。
裂隙的发育程度与围岩的物理力学性质有关，在脆性岩层中裂隙较为发育，在柔性岩层中裂隙较少见。
在裂隙中常见的充填物有粘土、高岭土，碳酸钙，氧化铁等。
3．小断层增多：陷落柱周围的煤层；岩层，因重力作用沿裂隙面向下发生位移而产生一些断层。
此种断层的规模较小，走向延展在 1 0 〜20米范围内即消失，落差多在0．5 米以内，且都是向陷落中心倾斜的小正断层（图4—7）。
4．煤的氧化，陷落柱附近的煤层，因地下水等的作用而易发生氧化。
氧化煤的光泽变暗，灰分增高，强度降低，严重者可变为煤华。
煤的氧化程度和影响范围与陷落柱的大小、裂隙的发育程度和地下水的活动有关。
陷落柱愈大，裂隙愈发育，离陷落柱距离愈近，水源愈丰富，影响范围就愈大，反之则小。
5．水的涌出量增大：陷落柱穿过含水层时将地下水导入陷落柱内，陷落柱成了地下水的良好通道。
