淺談新疆阜康市佳域礦區(qū)火燒區(qū)特征

王鵬 王超

摘 要： 新疆阜康市佳域礦區(qū)位于妖魔山斷層南緣，含煤地層為下侏羅統(tǒng)八道灣窯組。井田范圍內(nèi)火燒區(qū)分布廣，深度大，主要受煤層、斷層、廢棄小窯等因數(shù)的影響，對礦區(qū)的開采活動具有相當大的影響，所以針對該區(qū)的火燒區(qū)特征分析很有必要。

關鍵詞： 佳域礦區(qū)；侏羅系；斷層；火燒區(qū)特征

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.099

井田位于準南煤田阜康區(qū)域，阜康市南偏東50°方向的上戶溝鄉(xiāng)，距阜康市直線距離22千米。行政區(qū)劃隸屬新疆昌吉州阜康市管轄。

1 勘查區(qū)地質(zhì)概況

井田范圍地勢總體上為南高北低、東高西低的斜坡地形，東南部海撥最高，標高+1496米，西北部井田邊界附近海拔最低，標高+829.10米，最大相對高差666.90米，地形起伏較大，地貌類型屬于中低山區(qū)，井田內(nèi)有近南北向沖溝四條，地貌類型屬于中低山區(qū)。區(qū)內(nèi)分布的地層由老到新依次為上二迭統(tǒng)（P2）、侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）、新近系（N）、第四系上更新統(tǒng)（Q3）、全新統(tǒng)（Q4）。

2 勘查區(qū)構造

井田位于準南煤田阜康礦區(qū)東部，構造形態(tài)總體為一向南傾斜的單斜構造，地層傾向南175°-190°之間，傾角在20°-80°之間，區(qū)內(nèi)發(fā)育5條逆斷層F1、F2、F4、F7、F9，F(xiàn)4（妖魔山逆斷層）為區(qū)域性大斷層，為阜康礦區(qū)南部邊界，對煤系地層分布起到控制作用，主要含煤地層侏羅系八道灣組位于F1與 F4斷層之間，地層為向南傾斜的單斜構造。井田構造綱要圖如下：

3 煤層分布特征

井田含煤地層為侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b），控制的地層平均厚為1049.75米，含煤層31層，煤層平均總厚度145.19米，含煤系數(shù)13.83%。

4 火燒區(qū)特征

區(qū)內(nèi)主要可采煤層淺部火燒嚴重，勘查階段采用鉆探和磁法相互印證對火區(qū)進行控制，探明了火燒區(qū)分布范圍、深度及火燒規(guī)律、原因、煤層自燃對圍巖的影響。因區(qū)內(nèi)侏羅系下統(tǒng)八道灣組含煤地層所含煤層自燃，在地表形成了大面積火燒區(qū)，分布多條，對煤層產(chǎn)生巨大破壞作用。現(xiàn)將燒變巖的成因、巖性、分布、類型分述如下：

4.1 巖性

（1）火燒后的煤層呈灰褐色、黑褐色松散或膠結在一起的渣狀物，其含水和透水性很強，局部可見火燒殘留的部分，多分布在火燒底界面附近或兩組燒變巖的中部，因受強烈的烘烤，雖隱約可見煤層的一些特征，但其物理性質(zhì)和化學性質(zhì)已發(fā)生了不同程度的改變。

（2）煤層火燒影響強烈的圍巖，呈淺紅、褐、黑褐色熔融狀物

質(zhì)，其巖石（層）的原始狀態(tài)已無法辨認，具致密、堅硬、氣孔發(fā)育之特征，多為煤層直接頂、底板。

（3）煤層火燒烘烤的圍巖，呈淺紅、灰白、棕紅色，其大多數(shù)巖石（層）的原始狀態(tài)仍清晰可辯，但已比原巖要致密堅硬，由于受烘烤后巖石（層）受重力作用，裂隙較為發(fā)育，有較強的透水性及貯水性，主要位于遠離火源的外圍地帶。

4.2 燒變巖深度

據(jù)磁法勘查和鉆探驗證的結果，區(qū)內(nèi)煤層自燃形成的燒變巖深度大部地段平均垂深在300米左右，最大垂深600米左右。

4.3 平面分布范圍及面積

侏羅系八道灣組煤層地表露頭位置形成燒變巖帶，由于F2、F7、F9逆斷層的作用，燒變巖帶重復出現(xiàn)。其西部及西南部延伸至區(qū)外，北部沿F2斷層以南呈近東西向的條帶狀。地表主要分布在F2與F7逆斷層之間、F7以南100米左右，地表火燒分布面積約為2.79Km2，占井田面積的23.49%。

4.4 火區(qū)類型

燒變巖中未發(fā)現(xiàn)正在燃燒的地段，鉆孔測井，礦區(qū)開采中，也未見地溫異常情況出現(xiàn)，故推斷其均為古火區(qū)（死火區(qū)）。

4.5 火區(qū)特征、因素及其它

煤層自燃多出現(xiàn)在構造復雜，廢棄小窯多的地段，另外，煤層處于構造轉折端和地層角度小也易產(chǎn)生自燃，這些特征，本礦區(qū)均具備。煤層自燃原因很多，但由于地下地溫增高及煤層位于當?shù)厍治g基準面以上等是主要原因。煤層自燃后，其頂部圍巖受其火燒影響，發(fā)生變質(zhì)形成燒變巖，根據(jù)燒變程度分為：熔融燒變巖帶，顏色為淺紅、紫紅、褐黑色，原巖構造、成分已不清，空洞、裂隙發(fā)育，是良好的蓄水空間；烘烤侵染巖帶，受熱輕微，原巖顏色有變化，但結構成分尚能認清，裂隙較發(fā)育。另外，由于受煤層自燃之影響，煤層頂?shù)装逡蚧馃蚝婵揪炎冑|(zhì)成燒變巖，巖石變的硬而脆，裂隙發(fā)育，透水性好，接受大氣降水或地表水及第四系潛水補給，賦存大量的地下水，特別是位于F2、F7兩條逆斷層附近的地段。由于F2、F7兩條逆斷層與古火區(qū)相互作用影響， 導致其富水性增強，對礦區(qū)井下生產(chǎn)構成威脅。建議今后礦區(qū)在開采時應加強對火燒區(qū)積水的防治，做好超前探水工作。

5 結論

新疆阜康市佳域礦區(qū)煤層多、厚度大、斷層相互影響、廢棄小窯多，為該區(qū)的火燒區(qū)形成提供了條件，同時對未來礦區(qū)的開采產(chǎn)生相當大的危險，必須做好先探后采，以確保人員和財產(chǎn)的安全。

參考文獻：

[1]宋漢江、王鵬等.新疆準南煤田阜康市西黃草溝井田勘探報告[R].2010.

[2]鄭建文等.新疆阜康市佳域礦區(qū)總結報告[R].2014.