【正文】 空間且密閉不嚴(yán)，淺部地表裂隙不能覆蓋封閉，漏風(fēng) 較 嚴(yán)重，造成自燃。熱紅外測溫溫度幅值在 31～ 36℃ 之 間 ，形成 相對 高溫區(qū)，說明地下 62 號 煤層處于燃燒狀態(tài)。 二、火區(qū)燃燒深度 xx 煤田東部為比高不大的丘陵高原地貌，地形坡度平緩，無大沖溝，大多屬于草原化半荒漠植物區(qū)。 表 421 火區(qū)燃燒面積及深度一覽表 序號 火區(qū)名稱 燃燒 面積 km2 影響面積 km2 燃燒深度 m 明火 點(diǎn) 49 1 1 號火區(qū) 25～ 85 0 合計(jì) 0 第三節(jié) 燃燒資源儲量 一、 燃燒 資源 儲量估算 范圍 本次 燃燒 資源儲量 估算 范圍為在 燃燒 范圍及火區(qū)影響邊界 ，根據(jù)調(diào)查及本次勘查結(jié)果，煤層燃燒主要發(fā)生在老窯采空部位及煤層露頭處，由于老窯生產(chǎn)條件、技術(shù)水平、管理等因素，綜合回采率較低。 50 煤層燃燒厚度 根據(jù)礦井開采煤層深度及厚度資料、周邊鉆孔厚度資料綜合確定。 一、探明并使用的水源地 xx 水源地，可開采量 萬 m3/d，已開采量 萬 m3/d，含水層厚度 20～ 40m。 納林川：分布于礦區(qū)東部邊緣，可開采量為 萬 m3/d。 烏蘭木倫河：位于礦區(qū)南部，可開采量 萬 m3/d，巖性為砂礫石，厚度 3～ 10m。 表 511 xx 礦區(qū)供水水源地一覽表 水源地 名稱 可開采量 萬 m3/d 已開采量 m3/d 剩余開采量 萬 m3/d 含水層 時(shí)代 符號 面積Km2 匯水面積 Km2 含水層 厚度 m 水位 埋深 m 水力 性質(zhì) 單井 涌水量 m3/d 泉水流 量m3/s xx K 14 30 20～ 40 100～ 1000 沙沙圪臺 0 Q 320 10～ 20 0～ 8 潛水 考考賴溝 Q 10～ 60 補(bǔ)連溝 Q 5～ 25 滿來梁 0 7～ 30 1 畢魯圖溝 0 105 暖水川泉 0 J、 Q 100 哈頭才當(dāng) 0 Q 1000 浩勒報(bào)吉 0 Q、 K 三、區(qū)內(nèi)比較富水的河谷地段 勃牛川：分布于礦區(qū)東部邊緣，概算可開采量 萬 m3/d。而有希望開發(fā)的勃牛川、罕地川等源區(qū)因水資源勘查工作程度低下，尚需做進(jìn)一步工作。估算時(shí)采用各火區(qū)煤層燃燒厚度和平面積。 經(jīng)本次詳細(xì)勘查，詳細(xì)地查明了火區(qū)的范圍、面積，并根據(jù)物探、煤田勘探資料的綜合分析，通過火區(qū)的 煤層底板標(biāo)高得出 燃燒深度。 根據(jù)調(diào)查，火區(qū)發(fā)火原因?yàn)?煤老窯開采 造成煤層自燃 ，發(fā)火時(shí)間約 8090 年代末。 布設(shè)了 熱紅外測溫 5 條、 磁法測 線 5 條 、自電 5 條、測氡 5 條 ，控制了火區(qū)的邊界。 人為因素： 本區(qū) 歷史上曾經(jīng)遺留廢棄老窯，老窯開采的范圍主要位于煤層露頭往下的淺部 ，采空 區(qū)的范圍不詳。煤層的燃點(diǎn)測試結(jié)果見表 411。裂隙的發(fā)育程度與煤田火區(qū)的燃燒程度、發(fā)展速度和規(guī)模以及原生地質(zhì)條件等有密切關(guān)系，因而火區(qū)地表塌 陷 、裂縫是火區(qū)調(diào)查與分 析的重要內(nèi)容，也是火區(qū)范圍圈定的依據(jù)。 ㈠ 火 區(qū)燃燒特征 火區(qū) 現(xiàn)場 勘查發(fā)現(xiàn)， 未見 煤火 ，火區(qū)范圍大部分 處于 采空塌陷區(qū) 。 影響邊界 影響邊界涵義為地下煤層活火造成周邊塌陷及裂隙且包括即將引起 火區(qū)、 相對 低溫區(qū)的 區(qū)域 。在地表準(zhǔn)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。 ⑵ 典型剖面分析 圖 3312 gjt1gjt5 線 溫度平面等值線圖 gjt1gjt5 線紅外測溫溫度 平面等值線 出現(xiàn)明顯異常，溫度異常在31～ 36℃ ，異常梯度 變化 較大 (見圖 3312)。自然電位布置的測線 大部分 都是煤層燃燒導(dǎo)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。磁異常寬，為自燃（死火）區(qū)燒變巖所引起，剩余磁性較弱。 因本區(qū)未發(fā)現(xiàn)燒變巖的跡象及磁異常未有所反映。 圖 338 gjt4 線自然電位剖面 如 圖 338 可 推 斷 ， gjt4 線的 100～ 158 測點(diǎn) ，自然電位差幅值呈鋸齒狀形態(tài)， 梯度大。 氡氣在巖層中的運(yùn)移，受巖層中的孔隙度、溫度、壓力、 地下水等諸多因素的控制。 測溫異常分析 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(dǎo)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(qiáng)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。 30 圖 331 gjt3 線磁測 ΔT剖面曲線 測溫 如圖 332， 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。 第三節(jié) 物探資料解釋 一、地球物理特征 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144π 106SI 單位以下。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(yīng)的測線段，均及時(shí)進(jìn)行了返測。 ⑶ 同位素測氡工作 測氡采用計(jì)數(shù)累加法，每測點(diǎn)上挖坑達(dá) 30～ 40cm， 再取土樣，觀測 60 秒，儀器自動(dòng)存儲?；c(diǎn)在 xx 礦區(qū)外 磁場穩(wěn)定的正常場內(nèi)，基點(diǎn)座標(biāo)為 X＝ 4364225，Y=37454548。生產(chǎn)之前進(jìn)行了儀器自身檢測，達(dá)到了儀器使用要求。 資料整理與計(jì)算 由 全站儀所測各類控制點(diǎn)，全部傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)整理打印成冊，本測區(qū)原始資料、計(jì)算資料經(jīng)過檢查后最終裝訂成冊。完成實(shí)物工作量見表311。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。 五、煤的工業(yè)用途評價(jià) 綜合以上所述，本區(qū)煤層有如下特征： 變質(zhì)程度低，為低變質(zhì)的不粘煤，變質(zhì)程度為煙煤第Ⅰ階段。 區(qū)內(nèi) 62 號煤層熱穩(wěn)定性等級為好；當(dāng)試驗(yàn)溫度為 950℃ 時(shí)， 62煤層 對 CO2 還原率分別為 72%，說明 區(qū)內(nèi) 62 煤層化學(xué)反應(yīng)性較高，是良好的氣化用煤。 發(fā)熱量 ()均大于 ，屬特高熱值煤。煤中無機(jī)顯微組分含量很低，粘土組含量 — %，硫化物組、碳酸鹽組、氧化物組含量一般均小于 %。頂 板巖性為粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，底板以細(xì)粒砂巖為主。各含水巖組富水性均很弱。 地表水充水因素分析 溝兩側(cè)堆 積有較厚的第四系風(fēng)積沙，從現(xiàn)有資料分析，在礦體未來開采時(shí)，地表水主要以地表逕流排泄于區(qū)外，滲入地下很少。 ㈠ 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(fēng)積沙掩蓋。 （三）地下水補(bǔ)給、逕流及排泄條件： 15 第四系潛水 第四系孔隙潛水的補(bǔ)給源以大氣降水為主，風(fēng)積砂含水層亦接受沙漠凝結(jié)水的補(bǔ)給。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。 ⑴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石為主，含水層厚度一般 — 。 第四系（ Q）： 按成因可分為風(fēng)積砂（ Q4eol）、殘積、坡積物及少量次生黃土（ Q3+4）。與下伏延長組（ T3y）呈平行不整合接觸。出露厚度為 10～ 40m 之間。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(bào)告》。 第 五 節(jié) 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(duì)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。近年來隨著國家西部大開發(fā)帶動(dòng)了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 當(dāng)?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(yùn)輸業(yè)及個(gè)體工商業(yè)、服務(wù)業(yè)。降雨次數(shù)少，多為大雨或暴雨，年降水量 毫米～ 毫米，平均 毫米。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(yùn)輸條件比較方便。 29′ 11″ 北緯： 39176。 為了綜合治理煤田煤層的自燃狀況，確實(shí)有效的保護(hù)和充分利用保護(hù)寶貴的煤炭資源，減少煤層自燃對環(huán)境的污染，根據(jù) “準(zhǔn)格爾旗人民政府 辦公室 關(guān)于開展煤田火區(qū)詳查的通知 （ 準(zhǔn)政辦字 [2021]37號） 、“鄂爾多斯市 人民政府 辦公廳 關(guān)于 印發(fā)全市 煤（ 井 ）田火區(qū)治理工作的實(shí)施 方案的通知 （ 鄂府辦發(fā) [2021]17 號） ”和“準(zhǔn)格爾旗 人民政府 辦公室 關(guān)于 印發(fā)全旗 煤（ 井 ）田火區(qū)治理工作的實(shí)施 方案的通知（ 準(zhǔn)政辦發(fā) [2021]30 號） ”文件 。 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(cái)力用于防、滅火工程。 27′ 43″～ 110176。 礦區(qū) 距曹～羊公路 約 4km，經(jīng)曹～羊公路約 37km 與 109 國道相連。全年降水量小且多集中在 7～ 9 月份。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(dá)，工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱，農(nóng)民生活貧窮，經(jīng)濟(jì)相對落后。 煤炭回采率為 50%。 1994 年 5 月，內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局 117 隊(duì)進(jìn)行了勃牛川普查勘探工作，完成磁法測線 136 條，實(shí)測物理點(diǎn) 1715 個(gè)，磁測 面積 55km2，1： 1 萬地質(zhì)填圖 303km2，施工鉆孔 36 個(gè)，工程量 ，其中專門水文孔 2 個(gè)，工程量計(jì) 。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。該巖段在本礦區(qū)主要見于沖溝中。在礦區(qū)外圍有零星出露， 與下伏地層呈假整合接觸。 ㈠ 松散巖類孔隙潛水含水巖組： 該含水巖組可細(xì)分為第四系全新統(tǒng)沖洪積和風(fēng)積沙含水層。 ㈡ 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。富水性弱 — 中等，受降雨量控制。只有二者有機(jī)的結(jié)合起來，才能形成礦坑充水。大氣降水在該層滯留后經(jīng)基巖風(fēng)化裂隙和巖層層面緩慢滲入，補(bǔ)給下伏充水含水層，即發(fā)生間接補(bǔ)給。 四、 礦區(qū) 水文 地質(zhì)類型的劃分及復(fù)雜程度評價(jià) 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。 二 、 42 煤層： 礦 區(qū) 內(nèi)煤由于遭受剝蝕，局部殘存，煤層厚度為，一般煤厚為 ～ 米，向東逐漸變薄，為不穩(wěn)定的不可采煤層。 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62 煤層有機(jī)顯微組分以鏡質(zhì)組和絲炭組為主，兩者之和達(dá) 89%，半鏡質(zhì)組在 — %左右，穩(wěn)定組在 — ﹪左右。 灰分 (Ad)：可采煤層 62 煤層的原煤灰分 ～ %，平均為 %；洗煤灰分 ～ %，平均為 %；原煤灰分值介于～ %之間，屬低灰分煤。 煤的氣化性能 21 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。 四、煤類的確定 礦 區(qū)內(nèi) 62 煤層的粘結(jié)指數(shù)均為零，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）。 23 第三章 火區(qū)勘查工作 第一節(jié) 勘查方法 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?；就瓿稍敿?xì)勘探工作階段任務(wù)。 完成工作量 全區(qū)共完成測線 5 條，勘探線 。 儀器 自然電位工作使用重慶 奔騰數(shù)控研究所 生產(chǎn)的 WDJD3 多功能數(shù)字直流激電儀 ，該儀器具有自動(dòng)存儲功能。 野外工作 ⑴ 磁法工作 a、基點(diǎn)選擇 由于測區(qū)范圍較小，本區(qū)只選取了一個(gè)獨(dú)立基點(diǎn)（ GD0）。 ⑵ 測溫工作 熱紅外測溫要求避免正午、儀器電量不足影響下，嚴(yán)格在準(zhǔn)確點(diǎn)位實(shí)測。 磁法野外實(shí)測數(shù)據(jù)經(jīng)儀器傳輸計(jì)算機(jī)后，對輸入的測線起始點(diǎn)號及點(diǎn)號差 100％檢查，基本消除了人為誤差。 所有物探資料處理基本無人為誤差，精度高，工作及時(shí)，提高了 29 工作效率。 20 伽瑪。本次磁法工作的研究對象是：正 32 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(yīng)關(guān)系。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 、錒氣為 s，而氡氣的半衰期則較長（ ），其運(yùn)移距離最遠(yuǎn)，能從地下幾十米甚至數(shù)百米的地