测氡法圈定火区范围的前景初探

引言煤矿火区是指煤矿煤层发生自燃现象的地区。煤层自燃是由于一些自燃物质在一定条件和环境下发生物理化学变化(吸氧、氧化、发热)聚积热量导致发火而形成的。地下煤层自燃不仅浪费了大量宝贵资源,而且影响煤矿安全生产,甚至引起人身伤亡。为了有效治理和利用这一“灾害”,首先就要了解火区燃烧的大致范围及其发展方向。如能在地面探测和解决这个问题,就可大大节省治理或利用经费。     

地面高精度磁测在煤田勘探中的应用

针对陕北煤田勘探中煤层自燃区自燃边界的确定,采用了地面高精度磁测的方法技术,通过求△T垂向一阶导数,来突出异常体边部影响,提高相邻异常体异常迭加的分辨率,认为该方法是解决煤层自燃区（火烧区边界）的一种行之有效的方法。     

高精度磁测在陕北煤田火烧区的应用

通过对陕北某井田实测地面高精度磁测异常的解译,总结利用高精度磁测有效圈定煤层自燃边界的方法和经验,并通过钻孔加以验证,为以后此类工作提供了借鉴.     

自然电位法在煤田火区勘察中的应用

在内蒙古自治区第一批煤田(矿)勘察工作中,高精度磁法、同位素测氡等传统的煤田火区勘探手段在实际勘察中遇到了困难,而利用自然电位法有效地圈定了火区边界,与钻探结果吻合,说明了自然电位法是一种在火区复杂环境下效率较高的工作手段.     

磁法探测煤火区的外推解释

本文阐述了磁法探测煤层火区、在没有磁性的烧变岩烧烤部分，利用该地区的地质规律及煤层烧变的规律进行外推解释。     

煤田自燃区上磁异常的成因

通过对内蒙古平庄西露天煤矿顶板砂岩的磁性研究,指出这些煤矿顶板的上侏罗统灰色砂岩在天然状况下是弱磁性的,天然剩磁在n×10^-3A/m级次,磁化率在10^-4（SI）级次。但经高温热处理（＞600℃）后,磁性迅速增高,剩磁增大五个级次,磁化率增大四个级次。通过多种岩矿分析方法进一步搞清楚,这些砂岩的胶结物成分是弱磁性的碳酸铁（FeCO₃）,经高温处理后,成为强磁性的磁铁矿（Fe₃O₄）。这种变化是我国北方地区许多侏罗纪煤田自燃区上出现磁异常的主要原因。文中还给出了黄铁矿热处理前后的磁性变化情况。最后利用测得的岩石磁性,设计了多种理论模型,正演计算了所产生的磁异常值。结果表明,利用高精度磁法勘探来区分这类煤田的自燃区与非自燃区是完全可能的。     

综合物探圈定多煤层自燃边界

探讨煤层自燃区的磁性和电性特征，介绍了以马奎特法和垂向二阶导数法解释迭加磁异常及以电阻率法和瞬变电磁场法勘探多煤层自燃区的有效性。活鸡兔矿井的应用实例说明了综合物探圈定煤层自燃边界有明显的地质效果。     

双频激电法在圈定煤矿火区中的应用

运用双频激电法在煤矿火区做了探索性的试验,并辅以活性炭测氡法,两种方法的结果吻合较好,得到了钻孔验证。结果表明:煤矿火区上方双频激电法异常反应非常明显,视幅频率数值是正常区背景值的2倍,呈高视幅频率特征;而视电阻值则是正常区背景值的50%~75%,呈低视电阻率异常特征;同时在火区上方出现高氡值异常,且氡值波动较大。试验证明,运用双频激电法可探测不同埋深的煤矿火区,是值得推广的。该方法还可用于对煤矿火区范围的动态监测。     

综合物探在煤田自燃区勘查中应用效果分析

在陕北神府矿区石窑店井田煤层自燃勘查中,依据勘查区地质特征,采取了"放射状"不规则网状高精度磁测扫面结合二维地震剖面相结合的综合物探方法,其中高精度磁测扫面确定自燃边界,二维地震剖面解释煤自燃层位。通过对两种物探勘查方法取得的资料进行分析、对比和综合研究,确定该井田2-2煤层存在自燃现象,并圈定了自燃边界。经钻孔验证,综合物探解释的边界和埋藏深度精度较高,其中埋深误差小于8.7m。该区的勘探结果表明采用高精度磁测和二维地震勘探相结合的物探方法,能够准确的圈定煤层自燃边界,为煤矿开发和采掘设计提供可靠的地质信息。     

用航片信息圈定新民区煤层自燃边界

以可见光黑白航片(1:3.5万)为主要信息源,对陕西神府煤田新民烧变区(1300km~2)进行了1:5万航空遥感地质调查,圈定了该区烧变岩分布范围及煤层自燃边界。首先划分了烧变岩的宏观类型,选取已知区,研究烧变岩及煤层自燃边界线的影像特征,建立初步解译标志,最后在全区范围内调查煤层自燃边界线。最终确定的界线经钻孔验证,精度达到要求。     

磁法在煤火探测中的应用

对采自宁夏汝箕沟煤田上覆盖层的原岩样品在温度作用下的磁性变化进行了系统研究.通过分析煤火区不同燃烧阶段围岩的温度变化情况,对原岩样品进行了模拟“燃烧”试验,试验结果表明,岩石磁性在不同温度作用条件下存在明显差异,从而从岩石磁性的角度讨论了磁法勘探圈定煤田火烧区的可行性.最后,采用人机交互法对地面实测磁异常剖面进行反演,有效地圈定了煤火区着火点的位置及范围.     

物探技术在煤田火区探测领域的应用

由于煤矿自燃火灾的火源隐蔽,给灭火工作带来困难,因此,控制煤田自燃火灾的关键是准确探测火区范围及燃烧中心,为灭火工作提供依据。采用物探方法进行火区探测,不仅速度快,而且还能够确定火区燃烧中心位置。钻探验证结果表明,依靠磁法确定火区着火点深度误差小于20%。     

地面高精度磁测在交点型铀矿勘探中的应用

本次研究区域为赣粤交界处下庄铀矿田区,区内交点型铀矿严格受断裂构造与辉绿岩脉复合轨迹控制,铀矿几乎无磁性但辉绿岩脉磁性较强,研究任务是寻找地下隐伏辉绿岩脉。地面高精度磁测数据显示该区磁异常幅值常在正负几十纳特之间,通过ΔT平面等值线图难以判断辉绿岩脉分布,但其化极后0°方向水平一阶导数等值线图的正值与辉绿岩脉对应关系良好。     

戈壁区煤田三维地震勘探的应用实践

针对新疆塔城地区某煤矿三维地震勘探区戈壁地表复杂、目的层埋藏浅等地质条件,阐述了在野外数据采集、室内资料处理及资料解释的不同阶段所采用的相应技术措施和取得的地质效果.勘探结果表明:在目的层较浅的复杂地表区,采取小CDP网格、高覆盖次数、现场监控、精细处理、人机交互辅助解释和多元地质信息分析等技术手段,可以获得勘探精度较高的地震地质成果.     

多层采空区调查中瞬变电磁法的应用

有些煤层存在2层或2层以上的采空区,目前很多方法只能有效地探测最顶层采空区。针对这一情况,根据多层采空区的地球物理特征,利用瞬变电磁法,通过分析多测道电压剖面图和拟视电阻率断面图,准确地探测出了多层采空区的位置。结果表明,根据多层采空区地球物理特征,利用瞬变电磁法准确探测多层采空区的位置划清责任是形之有效的方法。     

功率谱可视化深度计算方法及在煤火区的应用

利用对数功率谱方法可以方便地估计磁性体埋深,国内外学者曾成功运用于许多地区磁测资料的深度计算,取得了较好的应用效果.但由于采用计算机等间隔分块,等步长滑动方法来计算,使得计算结果只能反映窗口下地质体的统计平均深度,对精度造成一定的影响.本次将计算过程在可视化环境下实现,根据异常实际情况人工选择窗口的大小和位置,提高了深度计算的精度.在煤火区的应用证实了方法的实用性.     

高精度磁测划分弱磁地层界线的应用效果

甘肃省西和县大坪测区、礼县马家沟测区、肃南县黑沟西测区应用高精度磁法测量划分弱磁性地层界线的效果良好,岩性磁化率差值在10～20×10-5SI以上,磁异常差值在10～20nT以上的弱磁性地层界线可以明显区分。在实际生产中对地质填图起到了指导作用。