浅谈新疆阜康市佳域矿区火烧区特征

王鹏 王超

摘 要： 新疆阜康市佳域矿区位于妖魔山断层南缘，含煤地层为下侏罗统八道湾窑组。井田范围内火烧区分布广，深度大，主要受煤层、断层、废弃小窑等因数的影响，对矿区的开采活动具有相当大的影响，所以针对该区的火烧区特征分析很有必要。

关键词： 佳域矿区；侏罗系；断层；火烧区特征

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

井田位于准南煤田阜康区域，阜康市南偏东50°方向的上户沟乡，距阜康市直线距离22千米。行政区划隶属新疆昌吉州阜康市管辖。

1 勘查区地质概况

井田范围地势总体上为南高北低、东高西低的斜坡地形，东南部海拨最高，标高+1496米，西北部井田边界附近海拔最低，标高+829.10米，最大相对高差666.90米，地形起伏较大，地貌类型属于中低山区，井田内有近南北向冲沟四条，地貌类型属于中低山区。区内分布的地层由老到新依次为上二迭统（P2）、侏罗系下统八道湾组（J1b）、新近系（N）、第四系上更新统（Q3）、全新统（Q4）。

2 勘查区构造

井田位于准南煤田阜康矿区东部，构造形态总体为一向南倾斜的单斜构造，地层倾向南175°-190°之间，倾角在20°-80°之间，区内发育5条逆断层F1、F2、F4、F7、F9，F4（妖魔山逆断层）为区域性大断层，为阜康矿区南部边界，对煤系地层分布起到控制作用，主要含煤地层侏罗系八道湾组位于F1与 F4断层之间，地层为向南倾斜的单斜构造。井田构造纲要图如下：

3 煤层分布特征

井田含煤地层为侏罗系下统八道湾组（J1b），控制的地层平均厚为1049.75米，含煤层31层，煤层平均总厚度145.19米，含煤系数13.83%。

4 火烧区特征

区内主要可采煤层浅部火烧严重，勘查阶段采用钻探和磁法相互印证对火区进行控制，探明了火烧区分布范围、深度及火烧规律、原因、煤层自燃对围岩的影响。因区内侏罗系下统八道湾组含煤地层所含煤层自燃，在地表形成了大面积火烧区，分布多条，对煤层产生巨大破坏作用。现将烧变岩的成因、岩性、分布、类型分述如下：

4.1 岩性

（1）火烧后的煤层呈灰褐色、黑褐色松散或胶结在一起的渣状物，其含水和透水性很强，局部可见火烧残留的部分，多分布在火烧底界面附近或两组烧变岩的中部，因受强烈的烘烤，虽隐约可见煤层的一些特征，但其物理性质和化学性质已发生了不同程度的改变。

（2）煤层火烧影响强烈的围岩，呈浅红、褐、黑褐色熔融状物

质，其岩石（层）的原始状态已无法辨认，具致密、坚硬、气孔发育之特征，多为煤层直接顶、底板。

（3）煤层火烧烘烤的围岩，呈浅红、灰白、棕红色，其大多数岩石（层）的原始状态仍清晰可辩，但已比原岩要致密坚硬，由于受烘烤后岩石（层）受重力作用，裂隙较为发育，有较强的透水性及贮水性，主要位于远离火源的外围地带。

4.2 烧变岩深度

据磁法勘查和钻探验证的结果，区内煤层自燃形成的烧变岩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 平面分布范围及面积

侏罗系八道湾组煤层地表露头位置形成烧变岩带，由于F2、F7、F9逆断层的作用，烧变岩带重复出现。其西部及西南部延伸至区外，北部沿F2断层以南呈近东西向的条带状。地表主要分布在F2与F7逆断层之间、F7以南100米左右，地表火烧分布面积约为2.79Km2，占井田面積的23.49%。

4.4 火区类型

烧变岩中未发现正在燃烧的地段，钻孔测井，矿区开采中，也未见地温异常情况出现，故推断其均为古火区（死火区）。

4.5 火区特征、因素及其它

煤层自燃多出现在构造复杂，废弃小窑多的地段，另外，煤层处于构造转折端和地层角度小也易产生自燃，这些特征，本矿区均具备。煤层自燃原因很多，但由于地下地温增高及煤层位于当地侵蚀基准面以上等是主要原因。煤层自燃后，其顶部围岩受其火烧影响，发生变质形成烧变岩，根据烧变程度分为：熔融烧变岩带，颜色为浅红、紫红、褐黑色，原岩构造、成分已不清，空洞、裂隙发育，是良好的蓄水空间；烘烤侵染岩带，受热轻微，原岩颜色有变化，但结构成分尚能认清，裂隙较发育。另外，由于受煤层自燃之影响，煤层顶底板因火烧或烘烤均已变质成烧变岩，岩石变的硬而脆，裂隙发育，透水性好，接受大气降水或地表水及第四系潜水补给，赋存大量的地下水，特别是位于F2、F7两条逆断层附近的地段。由于F2、F7两条逆断层与古火区相互作用影响， 导致其富水性增强，对矿区井下生产构成威胁。建议今后矿区在开采时应加强对火烧区积水的防治，做好超前探水工作。

5 结论

新疆阜康市佳域矿区煤层多、厚度大、断层相互影响、废弃小窑多，为该区的火烧区形成提供了条件，同时对未来矿区的开采产生相当大的危险，必须做好先探后采，以确保人员和财产的安全。

参考文献：

[1]宋汉江、王鹏等.新疆准南煤田阜康市西黄草沟井田勘探报告[R].2010.

[2]郑建文等.新疆阜康市佳域矿区总结报告[R].2014.