內(nèi)蒙古自治區(qū)Xx煤礦火區(qū)詳細勘探報告(優(yōu)秀報告）

1、內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)蒙古自治區(qū)xxxx 煤礦火區(qū)詳細勘探報告煤礦火區(qū)詳細勘探報告報告提交單位：法人代表：報告編制單位：法人代表：總工程師：項目負責人：編 制：報告編制時間：文文 字字 目目 錄錄第一章第一章 緒緒 論論.1第一節(jié) 目的及任務 .1第二節(jié) 位置與交通 .3第三節(jié) 自然地理與經(jīng)濟概況 .7第四節(jié) 礦井建設及生產(chǎn)概況 .8第五節(jié) 以往地質(zhì)工作簡述 .9第二章第二章 地質(zhì)概況地質(zhì)概況.11第一節(jié) 礦區(qū)地層 .11第二節(jié) 礦區(qū)構(gòu)造 .12第三節(jié) 水文地質(zhì) .13第四節(jié) 煤 層.17第五節(jié) 煤 質(zhì).18第三章第三章 火區(qū)勘查工作火區(qū)勘查工作.23第一節(jié) 勘查方法.23第二節(jié) 勘查工作 .23第三

2、節(jié) 物探資料解釋 .29第四章第四章 礦區(qū)火區(qū)礦區(qū)火區(qū).43第一節(jié) 火區(qū)特征及著火煤層 .43第二節(jié) 火區(qū)燃燒面積及深度 .48第三節(jié) 燃燒資源儲量 .49第五章第五章 水土電源綜述水土電源綜述.51第一節(jié) 水 源 .51第二節(jié) 土 源 .53第三節(jié) 電 源 .53第六章第六章 結(jié)結(jié) 論論.54附附 圖圖 目目 錄錄順序號順序號圖號圖號圖圖 名名比例尺比例尺11xx 煤礦地形地質(zhì)圖1:500022xx 煤礦火區(qū)分布圖1:500033xx 煤礦火區(qū) 6-2 煤層底板等高線及燃燒儲量平面估算圖1:5000附附 表表 目目 錄錄（合訂一冊） xx 煤礦火區(qū)物探剖面線測量成果表 xx 煤礦火區(qū)明火點及

3、裂陷區(qū)測量成果表xx 煤礦火區(qū)煤炭燃燒損失資源儲量估算表圖圖 冊冊 目目 錄錄（合訂一冊）xx 煤礦火區(qū)自然電位曲線xx 煤礦火區(qū)測溫曲線xx 煤礦火區(qū)磁法曲線xx 煤礦火區(qū)測氡曲線1第一章第一章 緒緒 論論第一節(jié)第一節(jié) 目的及任務目的及任務xx 煤田位于 xxxx 的東南部，煤田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，資源蘊藏豐富，可采煤層多，厚度大，層位穩(wěn)定，為低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量的經(jīng)濟價值很高的環(huán)保型煤炭資源，為國家重點煤炭能源基地，享譽國內(nèi)外煤炭市場。但是煤田范圍內(nèi)由于煤層賦存較淺，露頭多，普遍存在著煤層自燃。煤層自燃不僅損失了大量寶貴的煤炭資源，對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅，造成了巨大的經(jīng)濟損失；同時

4、，煤層自燃釋放出大量有害氣體和熱量，嚴重污染空氣、破壞植被，使生態(tài)環(huán)境明顯惡化。xx 煤礦位于 xx 煤田勃牛川普查區(qū)南部，礦區(qū)將不得不每年投入大量人力、物力和財力用于防、滅火工程。為了綜合治理煤田煤層的自燃狀況，確實有效的保護和充分利用保護寶貴的煤炭資源，減少煤層自燃對環(huán)境的污染，根據(jù)“準格爾旗人民政府辦公室關于開展煤田火區(qū)詳查的通知（準政辦字200737 號） 、 “鄂爾多斯市人民政府辦公廳關于印發(fā)全市煤（井）田火區(qū)治理工作的實施方案的通知（鄂府辦發(fā)200817 號） ”和“準格爾旗人民政府辦公室關于印發(fā)全旗煤（井）田火區(qū)治理工作的實施方案的通知（準政辦發(fā)200830 號） ”文件。200

5、9 年 8 月 19 日內(nèi)蒙古西蒙煤炭有限公司準旗 xx 煤礦（以下簡稱 xx 煤礦）委托內(nèi)蒙古自治2區(qū)煤田地質(zhì)局 153 勘探隊（以下簡稱煤田 153 隊）在內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳批準的采礦許可證范圍內(nèi)進行火區(qū)詳細勘探工作，并編制內(nèi)蒙古自治區(qū) xx 煤田準格爾旗 xx 煤礦火區(qū)詳細勘探報告 。2009 年 8 月 19 日， 153 勘探隊在 xx 煤田以往各項地質(zhì)勘查工作的基礎上，依據(jù)煤田火災滅火規(guī)范 （試行 1992 年 11 月）編制了內(nèi)蒙古自治區(qū) xx 煤田準格爾旗 xx 煤礦火區(qū)詳細勘探設計（以下簡稱設計 ） ，作為本次火區(qū)勘查施工依據(jù)。目的：利用地面調(diào)查、磁法、熱紅外測溫、同位素

6、測氡法、自然電位法綜合物探等手段進行煤礦火區(qū)詳細勘查為下一步的滅火設計和火區(qū)治理工作提供依據(jù)?；饏^(qū)詳細勘查具體任務如下：1、詳細查明火區(qū)平面分布位置、面積、燃燒深度、燃燒狀況、發(fā)火原因、燃燒歷史及燃燒損失煤炭儲量；2、詳細了解含煤地層及其地質(zhì)構(gòu)造；3、準確掌握煤層層數(shù)、層位、厚度、煤層分布范圍及著火煤層層數(shù)和層位；4、詳細掌握煤質(zhì)特征和煤種；5、詳細了解自然地理氣候條件、第四系地質(zhì)、地貌特征及水文地質(zhì)概況；6、詳細了解生產(chǎn)礦井的分布情況及開采情況；7、詳細查明水源、電源和土源情況。3第二節(jié)第二節(jié) 位置與交通位置與交通一、位置一、位置xx 煤礦位于鄂爾多斯市準格爾旗境內(nèi)，距鄂爾多斯市 xx 區(qū)東

7、南直距約 65km 處，行政區(qū)劃隸屬于準格爾旗納日松鎮(zhèn)管轄。其地理坐標為：東經(jīng)：11027431102911北緯：392410392455內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于 2009 年 5 月 12 日頒發(fā)采礦許可證，證號 1500002009051120016215，有效期限至 2014 年 5 月。井田面積 1.86km2，開采標高 11811160m，劃定礦區(qū)范圍由 5 個拐點圈定。各拐點直角坐標見見（表 1-2-1） 。xx 煤礦與勃牛川普查區(qū)相對位置關系見圖 1-2-1。表表 1-2-1 xx 煤礦拐點直角坐標一覽表煤礦拐點直角坐標一覽表北京 54 直角坐標拐點編號x/p>

8、5367024364580374543503436481037455780443635053745548554363420374547004二、交通二、交通本區(qū)交通以公路為主。礦區(qū)距曹羊公路約 4km，經(jīng)曹羊公路約 37km 與 109 國道相連。礦區(qū)距包神鐵路石圪臺集裝站約40km，距唐公塔集裝站約 148km，距包頭約 189km，至鄂爾多斯市約 89km，交通運輸條件比較方便。詳見交通位置圖（圖 1-2-2） 。5圖 1-2-1 xx 煤礦與勃牛川普查區(qū)相對位置關系圖6圖 1-2-2 交 通 位 置 圖7第三節(jié)第三節(jié) 自然地理與經(jīng)濟概況自然地理與經(jīng)濟概況一、地形地貌本區(qū)位于鄂爾多斯高原與

9、陜北黃土高原的交接處，地表大部被風積砂覆蓋，由于受水流風蝕等影響，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫交錯，水土流失嚴重，植被極不發(fā)育，具半沙漠地貌特征。區(qū)內(nèi)地形基本呈東北高西南低形態(tài)，海拔標高為 1200.01345.1 米之間，相對高差為145.1 米。為丘陵中低山區(qū)。二、水系本區(qū)域?qū)冱S河水系，勃牛川從井田西界通過，是本區(qū)的主要溝川，其支溝布爾洞溝為季節(jié)性溝谷，旱季多為干溝，雨季可形成地表溪流和洪流，水流匯入勃牛川，注入黃河。三、氣象本區(qū)屬干旱、半沙漠的高原大陸性氣候，冬季寒冷且時間長，夏季炎熱且時間短，溫差變化大，據(jù)伊盟氣象局提供的氣象資料：準格爾旗最高氣溫 38.3，最低氣溫-30.9，年平均氣溫6.18.8

10、。全年降水量小且多集中在 79 月份。降雨次數(shù)少，多為大雨或暴雨，年降水量 277.7 毫米544.1 毫米，平均 401.6 毫米。蒸發(fā)量大，年蒸發(fā)量 1749.7 毫米2436.2 毫米，平均 2108.2 毫米，一般是降水量的 37 倍。冬、春季多風，最大風速 20 米/秒，平均風速 2.3 米/秒，主要集中在 45 月和 1011 月。無霜期短，8一般 165 天。霜凍、冰凍期長，有 195 天，結(jié)冰期一般從 11 月開始，次年 3 月份開始解凍，最大凍土深度 1.50 米。四、地震根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 （gb-18306-2001）劃分，該區(qū)地震動峰值加速度為 0.10 g，對照

11、烈度為 7 度。五、區(qū)域經(jīng)濟本區(qū)人口稀少，居住分散。以農(nóng)業(yè)為主，牧業(yè)次之，由于地表植被少，土地貧瘠，少雨缺水，農(nóng)耕地少，農(nóng)牧業(yè)均不發(fā)達，工業(yè)生產(chǎn)基礎薄弱，農(nóng)民生活貧窮，經(jīng)濟相對落后。近年來隨著國家西部大開發(fā)帶動了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，當?shù)鼐用翊蠖鄶?shù)青壯年外出打工，主要以礦工為主，少數(shù)人從事煤炭運輸業(yè)及個體工商業(yè)、服務業(yè)。鄂爾多斯以煤炭、天然氣、耐火粘土、羊絨四大支柱產(chǎn)業(yè)為優(yōu)勢，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益，地區(qū)豐厚的資源受到國內(nèi)外的重視，贏得了良好的投資環(huán)境，這必將給鄂爾多斯地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展起到積極的推動作用，同時也為煤炭資源開發(fā)提供了更廣闊的前景。第四節(jié)第四節(jié) 礦井建設及生產(chǎn)概況礦井建設及生產(chǎn)概況xx 煤礦

12、始建于 1989 年 3 月，次年正式投產(chǎn)，1997 年實施技改，設計生產(chǎn)能為 15 萬噸，開采 6-2 號煤層，實際生產(chǎn)能力達到 15 萬噸。該煤礦采用區(qū)段前進式、工作面后退式回采工藝，中央邊界式9機械通風方法，炮工打眼放炮落煤，翻斗車運輸?shù)姆椒ㄟM行開采。主井口坐標為：x=4364176.1，y=37453759.5，副井口坐標為：x=4364206.1，y=37453765.0。支護大部為裸巷（井口至見煤點斜井砌渲） ，工作面留頂煤，預留保安煤柱支護，工作面揭露的 6-2 號煤層的真厚度為 6.20m，結(jié)構(gòu)簡單，局部含夾矸，其揭露的煤層厚度與區(qū)內(nèi)的鉆孔揭露的煤層厚度較為一致。未發(fā)生瓦斯爆炸

13、事故。煤炭回采率為 50%。第五節(jié)第五節(jié) 以往地質(zhì)工作簡述以往地質(zhì)工作簡述自 1958 年以來，先后有煤炭部、地質(zhì)部等部門的地質(zhì)隊在 xx煤田做過不同程度的地質(zhì)工作，獲得了豐富的地質(zhì)資料。與本區(qū)有關的有以下幾項：1、1968 年，內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探 301 大隊 147 隊進入 xx 地區(qū)，1970 年 3 月提交了鄂爾多斯臺向斜北部侏羅紀煤田 xx 地區(qū)煤炭資源普查總結(jié)報告 。其主要工作量包括：填繪 1:10 萬地形地質(zhì)圖11450 平方公里，施工鉆孔 36 個，總工程量 13506.31 米。獲甲、乙、丙三級儲量 9277159 萬噸，該報告經(jīng)內(nèi)蒙煤田地質(zhì)勘探公司審查后，于 1973 年

14、12 月 5 日下達了（73）蒙煤勘革字 162 號審批意見書，將該報告由普查降為普查找煤，原報告中的甲、乙、丙三級儲量均降為 c2 級儲量（相當于現(xiàn)在的 d 級儲量） 。該報告對 xx 煤田歷年10來積累的地質(zhì)資料進行了系統(tǒng)的整理、歸納和評價。對 xx 煤田的構(gòu)造特點、含煤地層的分布范圍，煤層的發(fā)育情況、煤炭儲量及可能的利用方向做了全面闡述。雖然在本區(qū)未施工鉆孔，所填繪地質(zhì)圖亦無現(xiàn)時利用價值，但正是這次工作的結(jié)果，給決策機構(gòu)提供了依據(jù)，并據(jù)此給 xx 煤田以極大的關注，從此拉開了 xx 煤田大規(guī)模地質(zhì)勘探和開發(fā)建設的序幕。2、1994 年 5 月，內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局 117 隊進行了勃牛川普查

15、勘探工作，完成磁法測線 136 條，實測物理點 1715 個，磁測面積55km2，1：1 萬地質(zhì)填圖 303km2，施工鉆孔 36 個，工程量4283.97m，其中專門水文孔 2 個，工程量計 293.40m。于 94 年 11月 24 日提交了內(nèi)蒙古自治區(qū) xx 煤田勃牛川普查地質(zhì)報告 。該報告于 94 年 12 月 1 日獲內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局內(nèi)煤地地發(fā)（1994）第173 號批準，批準 b+c+d 煤炭資源儲量 157840 萬噸。3、2005 年 1 月 xx 煤礦委托內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)工程總公司在其礦區(qū)范圍內(nèi)進行煤炭資源儲量核實工作，并編制了內(nèi)蒙古自治區(qū)xx 煤田勃牛川普查區(qū) xx 煤礦煤

16、炭資源儲量核實報告 ，該核實報告經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳備案。本次火區(qū)勘查工作是在以上工作基礎上進行的。11第二章第二章 地質(zhì)概況地質(zhì)概況第一節(jié)第一節(jié) 礦區(qū)地層礦區(qū)地層區(qū)內(nèi)沉積的地層從老至新有：上三疊統(tǒng)延長組（t3y） ，中下侏羅統(tǒng)延安組(j1-2y)，第三系上新統(tǒng)（n2）和第四系（q） 。地層特征如下：1、三疊系上統(tǒng)延長組：（t3y）該組地層為煤系地層的沉積基底。地表未出露，僅在鉆孔中見到。巖性為灰綠、灰白色粗中粒砂巖，局部地段為含礫砂巖，夾灰綠色、薄層狀砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。出露厚度為 1040m 之間。普遍發(fā)育大型板狀、槽狀交錯層是延長組的一個顯著沉積特征。結(jié)合區(qū)域性的沉積規(guī)律，說明本區(qū)延長

17、組仍是典型曲流河沉積體系。2、侏羅系中下統(tǒng)延安組（j1-2y）為礦區(qū)主要含煤地層，出露于壕賴溝和苦格溝兩條小支溝兩側(cè)及次級支溝兩側(cè)，原報告依據(jù)其巖性組合及沉積旋回特征劃分為三個巖段。由于后期的風化剝蝕，礦區(qū)內(nèi)僅殘存第一巖段（j1-2y1）及第二巖段（j1-2y2） 。第一巖段（j1-2y1）該巖段厚度 81.70112.01m，平均厚 96.30m。巖性為灰白色中細粒砂巖，灰深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，含 6 煤組，62 煤層為12礦區(qū)的主要可采煤層，全區(qū)可，煤層穩(wěn)定。該巖段在本礦區(qū)主要見于沖溝中。與下伏延長組（t3y）呈平行不整合接觸。第二巖段（j1-2y2）該巖段從 51 煤層頂板砂巖底界至

18、31 煤層頂板砂巖底界，其上部煤組全被剝蝕。本巖段殘存厚度 055.09m，平均厚25.53m。巖性為灰深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖夾灰白色中、細粒砂巖。該巖段在本礦區(qū)主要見于礦區(qū)沖溝中，零星出露。3、第三系上新統(tǒng)（n2）巖性為淺紅色砂質(zhì)泥巖和泥巖，含有豐富的呈層狀發(fā)育的鈣質(zhì)結(jié)核?；咎幱谖赐耆探Y(jié)成巖的較疏松狀態(tài)，在局部地段與黃土有相似特征。在礦區(qū)外圍有零星出露，與下伏地層呈假整合接觸。4、第四系（q）：按成因可分為風積砂（q4eol） 、殘積、坡積物及少量次生黃土（q3+4） 。風積砂（q4eol）：在本礦區(qū)內(nèi)大面積分布。殘坡積物（q3+4）：在礦區(qū)西側(cè)緩坡處分布，由殘積的礫石有坡積的砂和粘土組

19、成，局部地段有少量次生黃土。第四系地層厚度變化比較大，不整合于一切下伏地層之上。 第二節(jié)第二節(jié) 礦區(qū)構(gòu)造礦區(qū)構(gòu)造13本區(qū)基本構(gòu)造形態(tài)與 xx 煤田整體構(gòu)造形態(tài)基本一致，為一向西南傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角 13。褶曲與斷層均不發(fā)育，具有寬緩的波狀起伏,無巖漿活動，屬于構(gòu)造簡單地區(qū)。第三節(jié)第三節(jié) 水文地質(zhì)水文地質(zhì)一、礦區(qū)水文地質(zhì)特征礦區(qū)含水巖組依據(jù)地下水賦存條件和水力性質(zhì)不同，可劃分為兩類：即松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙潛水承壓水含水巖組。松散巖類孔隙潛水含水巖組：該含水巖組可細分為第四系全新統(tǒng)沖洪積和風積沙含水層。沖洪積含水層主要分布于區(qū)內(nèi)各溝谷、階地中，巖性以沖洪積砂和各粒級礫

20、石為主，含水層厚度一般 0.505.75m。據(jù)原普查報告民井調(diào)查資料：水位埋深 0.403.00m，出水量 0.00257.5l/s，水質(zhì)類型為hco3ca 型及 so4.hco3ca.k+na 型，礦化度 0.4640.572g/l。富水性較弱，水位、水量隨季節(jié)性變化較大。風積沙含水層該含水層厚度變化較大，分布于位置較高處的風積沙一般具有較強的透水性，而不具備貯水條件，位置相對較低處的風積砂，其富水性亦受匯水面積、含水層厚度、下伏基巖地形和形態(tài)的影響而14差異顯著，多在溝谷深切地段以泉的形式涌出。單泉涌水量 41.461l/s，水質(zhì)類型為 hco3ca 型，礦化度量 0.70.300g/l。

21、富水性一般較弱，該含水層水位、流量受大氣降水影響較大，雨后流量增加，雨后 510 天內(nèi)流量銳減，在旱季個別泉甚至干涸。礦區(qū)第四系主要以風積沙為主，其含水層的逕流受下伏基巖地形的控制，順地形向低洼處逕流，經(jīng)過火燒巖區(qū)時，也流入其中。碎屑巖類孔隙、裂隙潛水承壓水含水巖組：本區(qū)地處 xx 煤礦田東南部，延安組上部及安定組、直羅組、志丹群等均被剝蝕。因此普查區(qū)內(nèi)僅存的碎屑巖類含水巖組為延安組含水巖組。延安組（j1-2y）：其巖性組合為灰深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及煤層夾灰白色中、細粒砂巖，厚度 6.0853.40 米,平均 20.43 米,水位埋深 67.54106.19 米,單位涌水量 0.000431

22、0.0024l/s.m,水質(zhì)類型為 hco3knaca 型及 hco3clkna 型,礦化度0.2030.666g/l,ph=7.67.7。含孔隙、裂隙潛水，局部為承壓水，富水性弱。三疊系延長組在本區(qū)廣泛分布，巖性以灰綠色中、粗粒砂巖為主，夾砂質(zhì)泥巖及泥巖。但由于其巖性膠結(jié)致密，裂隙發(fā)育一般較差，富水性不強，單位涌水量 q=0.0003080.253 l/s.m，水質(zhì)類型為 clk+nahco3.cl.so4na，礦化度 0.661.45 g/l。據(jù)本區(qū)民井、泉調(diào)查資料，民井調(diào)查水位埋深 0.408.00 米,出水量 0.00267.5l/s，水位標高 11371289m，富水性較弱，水位、1

23、5水量隨季節(jié)性變化較大。泉水流量 0.0541.461l/s，水質(zhì)類型為hco3ca 型，礦化度 0.162g/l, ph=7.5。富水性弱中等，受降雨量控制。（三）地下水補給、逕流及排泄條件：1、第四系潛水第四系孔隙潛水的補給源以大氣降水為主，風積砂含水層亦接受沙漠凝結(jié)水的補給。第四系潛水逕流受溝谷地形的控制，沿溝谷向下游方向逕流，進而排泄出區(qū)；風積砂潛水的逕流，受其下伏基巖地形控制，向低洼處逕流，一般在溝谷深切地段以泉的形式排泄。強烈的蒸發(fā)亦為第四系潛水的重要排泄途徑之一。2、碎屑巖類孔隙，裂隙潛水承壓水碎屑巖潛水承壓水的補給源以大氣降水、側(cè)向逕流補給為主，其逕流受單斜構(gòu)造控制多沿地層傾向

24、即南西方向逕流，其排泄以側(cè)向逕流排泄為主，局部亦以泉的形式排泄，補給地表水及沖洪積潛水。二、礦床充水因素區(qū)內(nèi)完全被第四系風積沙掩蓋，易接受大氣降水補給，且滲透性好，為一透水沙層。下伏地層可直接接受第四系沙層的滲透補給，因此，礦床以孔隙、裂隙潛水承壓水為主，地表無大的水體及建筑，但各抽水段地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大的斷層及裂隙帶，礦井疏干排水不會引起地表變形。礦坑充水是影響礦井正常開采的主要因素，礦坑充水條件可以16綜合為兩方面，即充水途徑和充水水源。只有二者有機的結(jié)合起來，才能形成礦坑充水。充水途徑本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，基本表現(xiàn)為平緩的單斜構(gòu)造形態(tài)，未發(fā)現(xiàn)大的斷層及裂隙帶，地表大面積被第四系風積沙掩蓋。因

25、此，本區(qū)充水途徑淺部主要以順巖層孔隙、裂隙滲透為主，深部則以沿地層層面及巖層的孔隙、裂隙側(cè)向逕流為主。另外，煤層開采后，可使采空區(qū)產(chǎn)生頂板冒落，形成冒落裂隙帶向礦坑充水。充水因素區(qū)內(nèi)可構(gòu)成礦坑充水的水源主要有大氣降水、地表水及地下水。1、大氣降水充水因素分析據(jù)伊盟氣象局提供的氣象資料：年降水量 277.7 毫米（1980 年）544.1 毫米（1989），平均 401.6 毫米。降水多集中在每年的7、8、9 三個月。由于勘查區(qū)全部被第四系風積沙掩蓋，可直接接受大氣降水的滲入（經(jīng)驗數(shù)據(jù)：滲入量約占降水量的 5%左右）起到收集大氣降水的作用，也起了維持補給地下水的作用。大氣降水在該層滯留后經(jīng)基巖風

26、化裂隙和巖層層面緩慢滲入，補給下伏充水含水層，即發(fā)生間接補給。2、地表水充水因素分析溝兩側(cè)堆積有較厚的第四系風積沙，從現(xiàn)有資料分析，在礦體17未來開采時，地表水主要以地表逕流排泄于區(qū)外，滲入地下很少。只有在煤層頂板較薄處開采時，由于開采時的振動和采空后產(chǎn)生的冒落帶，可使地表水溝通，特別是洪水期，因洪水位高于 6-2 煤層開采標高，易造成礦坑充水，避免意外事故的發(fā)生。3、地下水充水因素分析礦井開采方式為井下開采，故地下水是礦坑涌水主要的直接充水水源之一。6-2 煤有較穩(wěn)定的隔水層，地下水類型為承壓水。根據(jù)抽水試驗結(jié)果得知：該段水量較小，地下水充水來源主要以側(cè)向逕流補給為主，對礦坑充水影響較小。三

27、、礦井涌水量據(jù)礦方提供的資料，礦井涌水量為 3.9m3/h 涌水量較小，但隨著季節(jié)的變化水量有增大的趨勢，出水方式為頂板淋水及煤層中裂隙滲水。另外，隨著礦井的逐漸開采，采空區(qū)面積的逐漸增大，老窯頂板的不斷冒落，積水會不斷增多，對礦井的生產(chǎn)有一定的危害，望采取一定的措施，避免危害的發(fā)生。四、礦區(qū)水文地質(zhì)類型的劃分及復雜程度評價礦區(qū)內(nèi)直接充水含水層和間接充水含水層的含水空間均以裂隙為主，以貧乏的大氣降水為主要充水水源。各含水巖組富水性均很弱。因此，將礦區(qū)水文地質(zhì)類型確定為第一二類第一型，即以孔隙裂隙充水為主，水文地質(zhì)條件為簡單型的礦床。18第四節(jié)第四節(jié) 煤煤 層層礦匹配含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組

28、，區(qū)域上含煤地層厚度81.70147.68m，平均厚 115.45m，含煤 510 層。礦區(qū)含煤地層平均厚度 95.40m，礦區(qū)煤層總厚度 5.8512.06m，平均厚 7.30m，含煤系數(shù) 7.65%；含可采煤層煤層 1 層，可采煤層總厚度 5.176.56m，平均厚 6.17m，可采含煤系數(shù) 6.47%。根據(jù) b30、b31、zk10、zk11、zk2、zk3 六個鉆孔的資料，結(jié)合地形地質(zhì)圖中的情況分析，礦區(qū)含 4、6 二個煤組，礦區(qū)內(nèi)僅 6-2 號煤層可采。現(xiàn)將本礦區(qū)煤層由上到下敘述如下：一、4-1 煤層：地表沿溝谷有露頭，礦區(qū)內(nèi)部分剝蝕，煤層厚度為 0.55m，一般煤厚為 0.420.

29、60m，為不穩(wěn)定的不可采煤層。頂板巖性為細粒砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，底板以粉砂質(zhì)泥巖為主。二、4-2 煤層：礦區(qū)內(nèi)煤由于遭受剝蝕，局部殘存，煤層厚度為0.50m，一般煤厚為 0.260.74 米，向東逐漸變薄，為不穩(wěn)定的不可采煤層。頂板巖性為粉砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖，底板以細粒砂巖為主。三、6-2 煤層：為本礦區(qū)唯一的可采煤層，煤層厚度 5.176.56m，平均厚 6.17m,一般不含夾矸或含 1 層夾矸，其巖性為炭質(zhì)泥巖，結(jié)構(gòu)簡單，頂?shù)装鍨樯百|(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。屬全區(qū)可采、穩(wěn)定煤層，為礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層。19第五節(jié)第五節(jié) 煤煤 質(zhì)質(zhì)一、煤的物理性質(zhì)與煤巖特征(一)煤的物理性質(zhì)本區(qū)煤呈深黑色，條痕為褐黑

30、色，弱瀝青瀝青光澤。條帶狀結(jié)構(gòu)，棱角狀、參差狀斷口，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，層狀構(gòu)造。燃點291295，燃燒試驗為劇燃，殘灰呈粉狀，灰白黃灰色，顯微硬度 19.520.3kg/mm2。(二)煤巖特征1、宏觀煤巖類型：區(qū)內(nèi)各煤層主要煤巖組分為亮煤，鏡煤、暗煤、絲炭呈薄層狀或透鏡狀夾于其中，宏觀煤巖類型為半亮型煤。2、煤的顯微組分：本區(qū)煤的顯微組分測定結(jié)果得知：主要可采6-2 煤層有機顯微組分以鏡質(zhì)組和絲炭組為主，兩者之和達 89%，半鏡質(zhì)組在 4.17.9%左右，穩(wěn)定組在 1.72.7左右。煤中無機顯微組分含量很低，粘土組含量 0.72.6%，硫化物組、碳酸鹽組、氧化物組含量一般均小于 0.7%。（三）

31、煤的其它物理性質(zhì)1、視比重（ard）原普查報告對 21 個鉆孔的煤芯煤樣測定了煤的視比重，其結(jié)果為 1.221.40t/m3，平均視比重 1.28 t/m3。影響煤層視比重的主要因素是煤的灰分,經(jīng)對視比重與灰分做一元線性回歸分析，其方程為視比重（ard）=1.202+0.011ad，相關系數(shù)為 0.685，故用回歸方程計20算的視比重值是可靠。將 6-2 煤層平均原煤灰分代入回歸方程計算得到 6-2 煤層的容重值為 1.28t/m3。2、透光率（pm）區(qū)內(nèi) 6-2 煤層透光率為 7488%，平均為 80%。3、可磨性原普查報告僅對 6-2 煤層進行了可磨性試驗,其結(jié)果為 69%左右。二、煤的化

32、學性質(zhì)及工藝性能（一）化學性質(zhì)1、水分（mad）：可采煤層 6-2 煤層的原煤水分5.019.08%，平均為 6.59%；洗煤水分 3.045.45%，平均為4.26%。2、灰分(ad)：可采煤層 6-2 煤層的原煤灰分 5.778.79%，平均為 7.33%；洗煤灰分 3.174.76%，平均為 3.95%；原煤灰分值介于 5.0110.00%之間，屬低灰分煤。3、發(fā)熱量(qnet.d)均大于 27.00mj/kg，屬特高熱值煤。4、原煤揮發(fā)分(vdaf）在 33.2935.63%，平均為 34.46%、洗煤揮發(fā)分在 32.934.64%，平均為 33.44%，為中高揮發(fā)分煤。詳見煤質(zhì)特征一

33、覽表（表 2-5-1）。5、有害元素工作區(qū)內(nèi)可采煤層中 6-2 號煤為特低硫分煤，為低磷煤。21區(qū)內(nèi)各可采煤層洗煤砷含量一般在 0.2ppm 左右；洗煤氟含量一般在 68123ppm 左右，洗煤氯含量一般為 0.20ppm 左右。6、微量元素區(qū)內(nèi)煤中鍺、鎵含量分別在 02.5ppm、02ppm 之間，釩46ppm，均未達到工業(yè)利用品位。（二）工藝性能1、煤的發(fā)熱量(qnet.d)區(qū)內(nèi)煤的發(fā)熱量均較高,原煤發(fā)熱量(qnet.d)平均大于 27mj/kg，洗煤發(fā)熱量有所增高，屬特高熱值煤，詳見（表 2-5-1）。2、煤的氣化性能本區(qū)煤的含油率均大于 7%，為富油煤，可用為低溫干餾原料。區(qū)內(nèi) 6-2

34、 號煤層熱穩(wěn)定性等級為好；當試驗溫度為 950時，6-2 煤層對 co2還原率分別為 72%，說明區(qū)內(nèi) 6-2 煤層化學反應性較高，是良好的氣化用煤。3、煤的粘結(jié)性區(qū)內(nèi)煤的粘結(jié)性指數(shù)（gr.i.）羅加指數(shù)（r.i.）、膠質(zhì)層最大厚度（y）均為零，焦渣類型為 2，故區(qū)內(nèi)煤不粘結(jié)性。4、煤灰成分、煤灰熔融性區(qū)內(nèi)煤灰成分組成復雜，且變化大。主要成分為 sio2，其次為cao 及 al3o2。三、煤的可選性本區(qū)對 6-2 號煤層作了可選性試驗，當理論精煤灰分為224.5%5%，0.1 含量為 0.59.5%，均小于 10%。因此 6-2 煤層為易選煤。四、煤類的確定礦區(qū)內(nèi) 6-2 煤層的粘結(jié)指數(shù)均為零

35、，透光率均大于 50%，原煤干燥無灰基揮發(fā)份小于 37%，為高熱值、低灰分、中高揮發(fā)分、特低硫的不粘煤（bn31）。五、煤的工業(yè)用途評價綜合以上所述，本區(qū)煤層有如下特征：1、變質(zhì)程度低，為低變質(zhì)的不粘煤，變質(zhì)程度為煙煤第階段。2、煤層有害成分低，低灰分、特低硫、低磷分煤。3、屬特高熱值煤。4、粘結(jié)性差，如粘結(jié)指數(shù)、羅加指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度均為零，焦渣類型為 2 號，煤中微量元素含量低。5、煤的氣化性能好，煤層均為含油煤。區(qū)內(nèi) 6-2 煤層是良好的民用和動力用煤，適用于火力發(fā)電，工業(yè)鍋爐、蒸汽機車等，也可在建材工業(yè)、化學工業(yè)中用焙燒材料。粉煤加粘結(jié)劑成形還可制作煤磚、煤球、蜂窩煤等。23第三章第

36、三章 火區(qū)勘查工作火區(qū)勘查工作第一節(jié)第一節(jié) 勘查方法勘查方法一、勘查手段的選擇一、勘查手段的選擇勘查區(qū)地處鄂爾多斯黃土高原，呈典型的黃土高原地貌，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，地形起伏較大，區(qū)內(nèi)大面積被第四系殘坡積、沖洪積砂礫石層及黃土層覆蓋，埋深較淺。根據(jù)本區(qū)地形及地質(zhì)特征，參考目前煤田火區(qū)傳統(tǒng)探測方法，本次火區(qū)勘查采用地面調(diào)查、磁法、熱紅外測溫、同位素測氡法、自然電位法等多種方法對比?，F(xiàn)場采24集數(shù)據(jù)資料，通過對獲得的數(shù)據(jù)資料分析研究，確定火區(qū)的燃燒范圍及燃燒深度。 技術標準煤田火災滅火規(guī)范 （試行 1992 年 11 月）煤、泥炭地質(zhì)勘探規(guī)范 （dz/t0215-2002）地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范 （gb/

37、t18341-2001）煤炭資源勘查工程測量規(guī)程 （煤炭工業(yè)部 1987）煤田電法勘探規(guī)范 （mt/t898-2000）第二節(jié)第二節(jié) 勘查工作勘查工作一一、完成實物工作量、完成實物工作量本次火區(qū)勘查工作于 2009 年 8 月 19 日至 2009 年 8 月 20 日完成了全部野外設計物探工作量，歷時 2 天。本次火區(qū)調(diào)查的主要內(nèi)容為火燒點、地面塌陷區(qū)、采掘坑、燒變巖、煤層露頭等。通過手持 gps 儀測試，野外照片，調(diào)查點通過表格形式進行記錄，內(nèi)容包括坐標、高程、位置描述、采掘坑屬性、活火區(qū)屬性、地面塌陷區(qū)屬性及野外編號。本次火區(qū)勘查工作共完成火區(qū)地面調(diào)查面積約 1.0km2，物探測線 5

38、條，物理點 600 個，勘查面積 0.372km2。塌陷區(qū) 2 處，火區(qū)面積約 0.131km2?；就瓿稍敿毧碧焦ぷ麟A段任務。完成實物工作量25見表 3-1-1。表表 3-1-1 完成實物工作量一覽表完成實物工作量一覽表類別類別工作內(nèi)容工作內(nèi)容工作量工作量地形圖1 幅（1：10000）資料收集煤田地質(zhì)資料xx 煤田勃牛川普查地質(zhì)報告一份火燒點0 個野外地面調(diào)查地面塌陷區(qū)2 個測量工作工程測量2.90km磁法工作5 條剖面線、150 個點熱紅外測溫5 條剖面線、150 個點同位素測氡5 條剖面線、150 個點物探工作自然電位法5 條剖面線、150 個點二、工作方法及質(zhì)量評述二、工作方法及質(zhì)量評

39、述測量工作測量工作1、本區(qū)平面成果為 1954 年北京坐標系，高斯投影 3 帶第 37帶成果，中央子午線為 111。高程為 1956 年黃海高程系。2、作業(yè)方法本次工程測量作業(yè)依據(jù)：gbt183142001全球定位系統(tǒng) gps 測量規(guī)范原煤炭工業(yè)部 1987 年頒布的煤炭資源勘探工程測量規(guī)范依據(jù)設計測線及控制點分布情況，采用全站儀或 gps 施測，直接測出座標。3、測點的測量布設測定合格，可供本次測量外業(yè)使用。測點采用 gps 或全站儀直接測出座標，每 20m 打一個木樁標定所要測的位置。4、完成工作量全區(qū)共完成測線 5 條，勘探線 2.90km。265、資料整理與計算由全站儀所測各類控制點，

40、全部傳入計算機內(nèi)整理打印成冊，本測區(qū)原始資料、計算資料經(jīng)過檢查后最終裝訂成冊。6、檢查與驗收在作業(yè)過程中，每個工序小組均作了 200%檢查，確認無誤后，再交下一工序進行，在作業(yè)過程中和結(jié)束時，分隊和大隊在野外、室內(nèi)均作了相應檢查。物探工作物探工作1、測網(wǎng)布設物探測網(wǎng)布設的基本原則是：依據(jù)裂隙點，布設物探測線。從而根據(jù)野外實地調(diào)查及地形地勢，故以規(guī)則的方式布設物探測線。物探測線基本網(wǎng)度：100m20m，即線距 100m，點距 20m。煤田火區(qū)蔓延沿廢棄巷道最快，在傾向上隨著深度增加，有些地表上火區(qū)的特征很不明顯，或基本沒有，所以采取綜合物探手段勘測。全區(qū)綜合物探方法測網(wǎng)布設較合理，較嚴密地控制了

41、煤層火區(qū)邊界及范圍。2、儀器自然電位工作使用重慶奔騰數(shù)控研究所生產(chǎn)的 wdjd-3 多功能數(shù)字直流激電儀，該儀器具有自動存儲功能。生產(chǎn)之前進行了儀器自身檢測，達到了儀器使用要求。磁法工作共使用了兩臺重慶奔騰數(shù)控研究所生產(chǎn)的 wcz-1 質(zhì)子磁力儀，該儀器具有自動存儲功能，其分辨率為 0.1nt。測溫工作使用西安億格光電技術有限公司生產(chǎn)得 egoemst4027紅外線測溫儀。具有測量距離遠、 精度高的特點。經(jīng)野外實測，對 50 米以內(nèi)的火區(qū)能夠準確反映； 在近距離，與高精度 水銀溫度計對比，誤差不大于 2。測氡工作使用 重慶奔騰數(shù)控研究所生產(chǎn)的ffa-1 快速 數(shù)字閃爍輻射儀。兩臺儀器具有體積小

42、，重量輕，便于在復雜地形地貌施工，操作流程較為簡單，靈敏度高，及時獲得測量信息等特點。3、野外工作磁法工作a、基點選擇由于測區(qū)范圍較小，本區(qū)只選取了一個獨立基點（gd0） 。基點在 xx 礦區(qū)外磁場穩(wěn)定的正常場內(nèi)，基點座標為x4364225，y=37454548。b、日變工作日變站選擇在正常場內(nèi)，周圍磁性干擾小，10m 以內(nèi)磁場梯度變化于 2nt/m。施工中，日變曲線形態(tài)正常。c、野外觀測使用儀器為 wcz-1 質(zhì)子磁力儀，該儀器有自動存貯數(shù)據(jù)的功能。測點記錄一次。野外記錄本中記錄測線點號及測點附近的地形、地物、燒變巖出露等情況。在野外觀測中，操作員對有懷疑的點，如異常和背景不足的線均進行了補

43、測追蹤，以保證觀測質(zhì)量及磁異常的完整。測溫工作28熱紅外測溫要求避免正午、儀器電量不足影響下，嚴格在準確點位實測。同位素測氡工作測氡采用計數(shù)累加法，每測點上挖坑達 3040cm，再取土樣，觀測 60 秒，儀器自動存儲。首先確定本區(qū)背景值，在地表著火明顯的地方和正常區(qū)分別測量，確定火區(qū)和正常區(qū)的計數(shù)值，對部分反映無規(guī)律的異常點進行復測。與其它儀器相比，觀測時間長短而言，正常區(qū)與背景區(qū)相對值是穩(wěn)定的。針對此儀器，氡氣濃度計數(shù)累加值觀測 60 秒，相對值較小，但能反映出背景值與正常值的界線。自然電位工作自然電位使用的是不極化電極罐，測之前讓硫酸銅不極化罐充分與地表接觸吸收。mn=40m 的間距實施測

44、量，野外如若出現(xiàn)其它非異常，及時在現(xiàn)場處理或者重測。4、資料檢查驗收本次工作有嚴密的質(zhì)量保證體系，即原始資料的檢查、驗收實行“三級檢查二級驗收制” ，首先由野外操作員自檢，分隊設專人對當天的資料進行檢查驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，項目負責定期檢查施工的原始資料，再由質(zhì)量監(jiān)督檢查人員對項目組的一級驗收進行重新審查驗收，保證了原始資料的質(zhì)量。磁法野外實測數(shù)據(jù)經(jīng)儀器傳輸計算機后，對輸入的測線起始點號及點號差 100檢查，基本消除了人為誤差。對于野外磁測中出現(xiàn)的問題和因磁暴引起日變曲線發(fā)生較大鋸齒狀畸變曲線（60 秒間隔不能連續(xù)觀測的畸變除外）段內(nèi)對應的測線段，均及時進行了返29測。自然電位、熱紅外測溫、

45、同位素測氡每個測點的觀測數(shù)據(jù)進行檢查，有畸變點分析原因之后及時剔除。5、資料整理與處理每天磁測結(jié)束后，將 wcz-1 質(zhì)子磁力儀中的數(shù)據(jù)通訊至計算機，用自帶程序?qū)⒂^測數(shù)據(jù)進行日變改正，處理結(jié)束后，打印出 剖面曲線。自然電位經(jīng)野外實測，每個測點都詳細記錄，使不極化電極充分與地表接觸后，再開始測量，最后形成自然電位剖面，裝訂成冊。測溫工作利用紅外線測溫儀測量紅外線輻射的強度就能得到被測物體表面的溫度，形成測溫剖面，裝訂成冊。測氡工作依據(jù)野外規(guī)范，每 60 秒測一點，用 surfer 軟件生成各測氡曲線，縱軸表示 60 秒儀器捕獲氡元素的量數(shù)，橫軸表示該測線測點號。測氡觀測數(shù)據(jù)經(jīng)儀器通訊至計算機后，

46、生成剖面曲線，裝訂成冊。所有物探資料處理基本無人為誤差，精度高，工作及時，提高了工作效率。第三節(jié)第三節(jié) 物探資料解釋物探資料解釋一、地球物理特征一、地球物理特征301、磁法區(qū)內(nèi)各類未燒巖石磁性微弱，磁化率（k）常見值一般在14410-6si 單位以下。煤層頂?shù)装鍘r石中雖含有大量黃鐵礦結(jié)核，但其磁性微弱。當煤層自燃時產(chǎn)生高溫，使煤層頂?shù)装鍘r石受熱變質(zhì)，從而形成含鐵磁性礦物的燒變巖，溫度降低后保留較強的熱剩磁，實測燒變巖磁化率（k）常見值的平均值一般為 128610-6si單位，而其剩余磁化強度（jr）常見值的平均值一般為：119210-3a/m。由區(qū)域地質(zhì)資料及鉆孔資料表明，測區(qū)內(nèi)無火成巖侵入，

47、也未發(fā)現(xiàn)強磁性礦床。本次磁法實測曲線在正常含煤區(qū)磁場背景平穩(wěn)，而自燃區(qū)則可測到明顯磁異常。 （針對死火區(qū)磁法反映明顯）綜上所述，煤層燒變巖的磁性與未燒巖（圍巖）的磁性有著明顯的差異，具備了依據(jù)磁測曲線異常特征圈定自燃邊界的地球物理前提。如圖 3-3-1，火區(qū)磁異常較弱，gjt3 線磁異常最大為20 伽瑪。31圖 3-3-1 gjt3 線磁測 t 剖面曲線2、測溫如圖 3-3-2，gjt3 線測溫曲線剖面，可 圈出火區(qū)的邊界，火區(qū)內(nèi)溫度明顯升高，與背景值形成較大差異。因此測溫具備了初步確定火區(qū)邊界的地球物理前提。圖 3-3-2 gjt3 線測溫曲線3、測氡如圖 3-3-3，gjt2 測氡曲線剖面

48、，火區(qū)內(nèi)氡氣濃度計數(shù)增多，與背景值形成較大差異。具備了初步圈定火區(qū)邊界的地球物理前提。32圖 3-3-3 gjt2 線測氡曲線4、自然電位如圖 3-3-4，gjt2 線 100142 點位有明顯的電位差異常，說明此處存在 塌陷、裂隙，地下煤層 如若燃燒會增加電位差異常的幅度，因此，自然電位具備界定火區(qū)范圍的地球物理前提。圖 3-3-4 gjt2 線自然電位 曲線二二、異異常常解解釋釋推推斷斷異常分析異常分析1、磁異常分析本區(qū)煤層一般只是沿巷道燃燒，個別地方沿溝邊燃燒。故本區(qū)6-2 煤層的燒變巖未見出露于地表。本次磁法工作的研究對象是：正常含煤區(qū)到自燃區(qū)過渡段異常與煤層自燃邊界的對應關系。2、測

49、溫異常分析地下煤層燃燒產(chǎn)生的熱量，一方面沿裂隙（裂縫）向地表逸出，一方面通過巖石的熱傳導作用在地表形成熱異常區(qū)，與周圍地表形33成熱反差，利用紅外線測溫儀測量紅外線輻射的強度就能得到被測物體表面的溫度，從而探測火區(qū)范圍內(nèi)的溫度異常，大致確定火區(qū)的范圍。該方法也是最簡單、直接探測火區(qū)的方法。圖 3-3-5 gjt4 線測溫剖面 如圖 3-3-5 所示，gjt4 線 110162 樁號之間，溫度幅值較大，在 31以上，形成相對高溫區(qū)。綜合其它物探方法，gjt4 線100158 點位 6-2 號煤層處于燃燒狀態(tài)。3、測氡異常分析煤田火區(qū)蔓延沿廢棄巷道最快，在傾向上隨著深度增加，地表上火區(qū)的特征很不明

50、顯，或基本沒有，對于這樣的隱伏或半隱伏火區(qū)邊界的圈定，同位素測氡是較為有效的方法，效果良好。沉積巖層中均含有不同程度的放射性元素，一般情況下，隨著巖層中巖石粒度的變細、巖層顏色的變深，放射性元素的含量逐漸增大。因而煤系地層中的泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤矸石中放射性元素的含量相對較高。其中鈾、釷等放射性元素經(jīng)衰變后，均產(chǎn)生氡氣、釷射氣和錒射氣，釷射氣和錒氣的半衰期很短，釷射氣為 5.45s、錒34氣為 3.96 s，而氡氣的半衰期則較長（3.825d） ，其運移距離最遠，能從地下幾十米甚至數(shù)百米的地方運移到地表。氡氣在巖層中的運移，受巖層中的孔隙度、溫度、壓力、地下水等諸多因素的控制。煤層自燃時，使得巖

51、層的孔隙度增大，溫度和壓力升高，燃燒煤層所產(chǎn)生的其它氣體 co、co2、so2以及熱蒸汽等向上拖拽，氡氣的運移數(shù)量和速度明顯增加，因而在火區(qū)的上方就會形成氡氣濃度相對的高值區(qū)。在地表準確的測量氡氣濃度的大小，就可圈定活火區(qū)的范圍，推斷煤層的燃燒狀況。圖 3-3-7 gjt4 線測氡實測曲線如圖 3-3-7 所示，gjt4 線測氡曲線 100158 點位氡氣相對濃度為高值帶，綜合其它物探方法，gjt4 線 100158 點位 6-2 號煤層處于隱伏燃燒狀態(tài)。4、自然電位異常分析自然電場法是電法勘探中使用較早的一種方法，是基于地層內(nèi)的水分子被吸附，與圍巖存在電位差為前提的探測方法。當?shù)叵旅簩尤紵龝r

52、，隨同吸附巖層中的水離子，通過巖層中的孔隙、裂隙或35破碎帶到達地面，使火燒區(qū)水離子濃度增大，形成明顯的電位差。通過對比分析，掌握活火區(qū)過濾電場的電位變化特征及不同電位差的幅值變化，進而判識當?shù)乇頍o塌陷區(qū)時，電位差值幅值?。划?shù)乇泶嬖谒莼蛄严稌r，則電位差幅值將發(fā)生較大變化，表現(xiàn)為梯度變化大。自然電位布置的測線大部分都是采空之后燃燒造成塌陷區(qū)或裂隙帶，根據(jù)電位差剖面和野外調(diào)查及其它物探手段，大致圈出活火區(qū)范圍。圖 3-3-8 gjt4 線自然電位剖面如圖 3-3-8 可推斷，gjt4 線的 100158 測點，自然電位差幅值呈鋸齒狀形態(tài)，梯度大。說明在此段地表存在塌陷及裂隙（與地面調(diào)查一致）

53、，另外地形的影響也造成部分假異常。結(jié)合其它物探手段，推斷 100158 點位塌陷裂隙區(qū)，6-2 號煤層處于燃燒狀態(tài)。異常解釋推斷異常解釋推斷1、磁法異常解釋推斷理論分析根據(jù)以往 xx 煤田火燒區(qū)的工作經(jīng)驗，結(jié)合本次實測資料分析知，36正常煤層從自燃到熄滅過程中，存在著一個熄滅帶，該熄滅帶自燃程度相對降低，相應的燒變巖磁性亦弱。在解釋工作中，一般是將燒變巖近似地等效為以煤層底板為界的近似半無限水平斜臺階狀磁性體(見圖 3-3-9)，因熄滅帶的磁性較弱，故實際解釋煤層自燃邊界位置應由理論解釋點向未燒區(qū)偏移。偏移量要視磁異常形態(tài)而定。圖 3-3-9煤層自燃邊界解釋示意圖典型剖面分析gjt4 線 15

54、0160 點位，其背景場區(qū)與異常區(qū)之間的過渡段較寬（見圖 3-3-10） ，幅值較小。推斷自燃邊界為 158 點位。因本區(qū)未發(fā)現(xiàn)燒變巖的跡象及磁異常未有所反映?；饏^(qū)內(nèi)磁異常值較小，反映不明顯。37圖 3-3-10 gjt4 線磁測 曲線解釋剖面解釋原則及方法本次解釋工作以分析剖面異常特征點進行平面曲線類比，結(jié)合地面調(diào)查等資料進行綜合對比分析，從已知到未知，反復研究異常特征點與煤層自燃邊界的對應關系。根據(jù)上述解釋原則和剖面分析結(jié)果，總結(jié)出如下具體解釋方法：磁異常的背景場區(qū)與異常區(qū)之間的過渡段很寬，以實測t 磁異常曲線背景場與第一異常幅值間約下 1/4 幅值點位置。磁異常的背景場區(qū)與異常區(qū)之間的過

55、渡段很窄，其異常與煤層自燃邊界對應較好，一般以實測磁異常 t 曲線背景場與第一異常幅值間第一起跳點位置劃分煤層自燃邊界。煤層自燃邊界位置解釋推斷及可靠性分析根據(jù)剖面分析和解釋原則，對全區(qū)磁測曲線進行逐條分析解釋。測區(qū)內(nèi)煤層較薄，自燃一般為采空區(qū)煤層燃燒燒變巖存有熱剩磁性引起的磁異常，異常范圍較寬、變化規(guī)律性強，因此推斷煤層自燃邊界可靠性高?，F(xiàn)將解釋成果描述如下：部分測線存在煤層自燃區(qū)，磁異常反映死火與活火帶的邊界。磁異常寬，為自燃（死火）區(qū)燒變巖所引起，剩余磁性較弱。在活38火帶磁性更弱，還原熄滅帶與發(fā)火帶接壤，通過與測氡曲線、自然電位曲線與測氡曲線對比圈定煤層活火邊界。2、自然電位異常解釋推

56、斷理論分析自然電位法，是基于地層內(nèi)的水分子被吸附，與圍巖存在電位差異為前提的探測方法。當?shù)叵旅簩尤紵龝r，隨同吸附巖層中的水離子，通過巖層中的孔隙、裂隙或破碎帶到達地面，使火燒區(qū)水離子濃度增大，形成明顯的電位差。典型平面分析gjt1-gjt5 線平面等值線自然電位差出現(xiàn)較明顯異常，電位差在-16-10mv、1018mv，異常梯度變化較大 (見圖 3-3-11)。結(jié)合其它物探手段綜合分析，去除一些沖溝、地形和畸變點造成的假異常。如圖可推斷較高值異常區(qū)具有煤層采空造成的塌陷、裂隙區(qū)。解釋原則及方法通過對比分析，掌握火區(qū)過濾電場的電位變化特征及不同電位差的幅值變化，進而判識當?shù)叵旅簩訜o火時，電位差值幅

57、值?。划?shù)叵旅簩佑谢饡r，則電位差幅值將發(fā)生較大變化，表現(xiàn)為梯度變化大。自然電位布置的測線大部分都是煤層燃燒導致裂隙區(qū)，根據(jù)電位差剖面和野外調(diào)查及其它物探手段，大致圈出火區(qū)范圍。本次解釋工作以分析平面異常區(qū)段為主，結(jié)合地面調(diào)查等資料進行。綜合對比分析，從已知到未知，反復研究異常區(qū)段與火區(qū)邊界的對應關系。對異常幅值較小的區(qū)段，主要結(jié)合異常平面分布規(guī)39律進行大致推斷。圖 3-3-11 gjt1-gjt5 線自然電位平面等值線圖火區(qū)邊界解釋推斷及可靠性分析根據(jù)剖面分析和解釋原則，對全區(qū)電位差剖面進行逐條分析解釋，解釋成果用紅線繪于成果圖上。由于區(qū)內(nèi)存在小窯開采，廢棄小窯封閉不好或采空塌陷，造成殘留煤

58、層自燃，異常變化規(guī)律性弱，其煤層火區(qū)邊界可靠程度較高。3、測溫異常解釋推斷理論分析利用紅外輻射測量物體的溫度不必接觸物體被測物體，也不會影響被測目標物溫度的分布。紅外測溫的特點是反映速度快，測溫范圍大，可以測量從攝氏負幾十度到千度以上的溫度范圍，但測 5040米以深時可能沒有溫度異常。典型剖面分析圖 3-3-12 gjt1-gjt5 線溫度平面等值線圖gjt1-gjt5 線紅外測溫溫度平面等值線出現(xiàn)明顯異常，溫度異常在 3136，異常梯度變化較大 (見圖 3-3-12)。結(jié)合其它物探手段，排除其它多種原因造成的假異常，gjt1-gjt5 線相對高溫區(qū)地下 6-2 號煤層處于燃燒狀態(tài)。解釋原則及

59、方法地下煤層燃燒產(chǎn)生的熱量，一方面沿裂隙（裂縫）向地表逸出，一方面通過巖石的熱傳導作用在地表形成熱異常區(qū)，與周圍地表形成熱反差，利用紅外線測溫儀測量紅外線輻射的強度就能得到被測41物體表面的溫度，從而探測火區(qū)范圍內(nèi)的溫度異常，大致確定火區(qū)的范圍。在活火區(qū)范圍內(nèi)溫度異常大，形成高溫區(qū)；范圍外形成低溫區(qū)?；饏^(qū)邊界解釋推斷及可靠性分析本次勘探區(qū)第四系覆蓋層厚度不等、氣溫諸多因素，所以測溫為相對溫度，并且結(jié)合其它物探手段圈定火區(qū)范圍。據(jù)此推斷火區(qū)范圍邊界，可靠性較高。4、測氡異常解釋推斷理論分析氡氣在巖層中的運移，受巖層中的孔隙度、溫度、壓力、地下水等諸多因素的控制。煤層自燃時，使得巖層的孔隙度增大，

60、溫度和壓力升高，燃燒煤層所產(chǎn)生的其它氣體 co、co2、so2以及熱蒸汽等向上拖拽，氡氣的運移數(shù)量和速度明顯增加，因而在火區(qū)的上方就會形成氡氣濃度相對的高值區(qū)。在地表準確的測量氡氣濃度的大小，就可圈定活火區(qū)的范圍，推斷煤層的燃燒狀況。典型剖面分析gjt1-gjt5 線測氡氡氣濃度平面等值線出現(xiàn)明顯異常，異常在612（n/60sec） ，異常梯度變化較大 (見圖 3-3-13)。結(jié)合綜合物探手段，去除一些畸變點（即單一點位出現(xiàn)高值點） ，同時地表存在塌陷及裂隙，推斷 gjt1-gjt5 線氡氣濃度相對高值區(qū)地下 6-2 號煤層處于隱伏燃燒狀態(tài)。42圖 3-3-13 gjt1-gjt5 線測氡平面