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1、檸條塔井田燒變巖的地質(zhì)特征夏斐，關(guān)汝清，魏捐鵬（陜西省煤田地質(zhì)局一八五隊(duì)，陜西榆林719000）摘要：檸條塔井田為陜北侏羅紀(jì)煤田神府礦區(qū)特大型礦井，井田中東部考考烏素溝的1-2、2-2、3-1煤層自燃形成燒變巖區(qū)，考考烏素溝以南2-2和3-1煤層重迭燃燒，在地形上具備大的似盆狀的匯水范圍，形成了極強(qiáng)富水區(qū)。燒變巖體破碎，巖體完整性差，屬碎裂結(jié)構(gòu)。利用燒變巖潛水可作為礦井的供水水源，排供結(jié)合，同時(shí)在燒變巖附近采煤，應(yīng)留設(shè)足夠安全煤柱，以防止燒變巖水潰入礦井；巷道等地下工程盡可能避免通過(guò)或靠近燒變巖。關(guān)鍵詞
2、：燒變巖；水文地質(zhì)特征；極強(qiáng)富水區(qū)中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)示碼：文章編號(hào)：1671-749X（2008）02-收稿日期：2007-9-28作者簡(jiǎn)介：夏斐（1969-），女，陜西楊凌人，畢業(yè)于陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2006年被評(píng)為陜西省煤田地質(zhì)局“十五”優(yōu)秀科技工作者，工程師，從事地質(zhì)勘查工作。檸條塔井田東西寬約9.9km，南北長(zhǎng)約19.5km，面積約136.1km2，為神府礦區(qū)南區(qū)特大型礦井，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力初期為6.00Mt/a，最終12.00Mt/a。從井田中部通過(guò)的考考烏素溝兩岸，基巖裸露，危崖陡峭，一
3、片色彩斑爛，這就是煤層自燃形成特有的地貌景觀。由于煤層燃燒使巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分、物理性質(zhì)、化學(xué)組成等發(fā)生了變化，這種特殊的地質(zhì)作用形成的巖石稱之為燒變巖。1燒變巖的分布規(guī)律1.1燒變巖的分布范圍檸條塔井田延安組地層含煤11層，其中可采煤層為1-2上、1-2、2-2、2-2下、3-1、4-2、4-3、5-2上、5-2等9層，在井田中部的考考烏素溝及其支溝自燃煤層為1-2、2-2、3-1（表1），這些煤層自燃疊加形成井田范圍內(nèi)獨(dú)特的燒變巖區(qū)。疊加區(qū)幅射寬度800~3000m，燒變巖區(qū)約占全井田面積的6
4、.8%（圖1）。1-2煤層自燃區(qū)分布在考考烏素溝與好賴溝相交的三角地帶和超害梁一帶，寬300~800m，最寬處達(dá)1km，與2-2煤燒變巖重疊，自燃區(qū)面積2.9km2。2-2煤層由于地形地貌及其它因素影響，自燃邊界走向曲折，自燃區(qū)寬度各異，以500~2500m寬度綿延于井田的東部和中部，自燃區(qū)面積約9.3km2。3-1煤層由于受古沖溝的影響，上覆基巖較薄，裂隙發(fā)育通風(fēng)流暢，形成2-2煤與3-1煤連燒，形成孤立的自燃區(qū)。其余自燃邊界大致與2-2煤層自燃邊界重合或大致平行，自燃區(qū)面積約3.6km2。表1可采煤
5、層特征一覽表煤層編號(hào)層位厚度（m）最小值－最大值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)間距（m）最小值－最大值平均值可采概率穩(wěn)定類型可采性1-2第五段中部0～2.341.141.050.458.14～44.030.24較穩(wěn)定局部可采2-2第四段頂部0.70～9.466.111.430.2428.400.80～15.331.00穩(wěn)定全區(qū)可采3-1第三段頂部1.82-3.242.850.120.0427.521.00穩(wěn)定全區(qū)可采5圖1燒變巖分布示意圖從縱向上看，燒變巖厚度不等，差異也很大，這與燃煤的厚度、層數(shù)、地形地貌以及自
6、燃狀況諸因素有關(guān)。從鉆孔所揭示的厚度看，最小的僅6.24m，最大達(dá)84.66m，一般厚度在30~40m之間。燒變巖的最大垂深為123m，最低底板標(biāo)高為1112m。1.2燒變巖的分布規(guī)律燒變巖的展布范圍及規(guī)模受侵蝕基準(zhǔn)面、煤層厚度和溝谷發(fā)育程度的制約。分布于井田中部及東部，大致與考考烏素溝平行展布。煤層自燃區(qū)一般在侵蝕基準(zhǔn)面以上，因?yàn)榛鶞?zhǔn)面以上，煤層裂隙發(fā)育，煤層干燥易于自燃，易形成燒變巖。反之，煤層裂隙不通暢，煤層潮濕，不易自燃，難以形成燒變巖。煤層愈豐厚，燒變巖的分布愈寬廣，考考烏素溝以南2-2煤層厚
7、度一般6~7m，自燃區(qū)寬度達(dá)2500m，因?yàn)橄虏棵簩尤紵龠M(jìn)上部煤層著火，所以燒變巖在剖面上呈階梯狀重迭，平面上彼此相連。溝谷愈發(fā)育，燒變巖分布愈廣，考考烏素溝及其支溝兩岸，溝谷縱橫交錯(cuò)，煤層自燃邊界線溯溝谷上游消失。2.燒變巖的地質(zhì)特征2.1煤層自燃特征煤層自燃對(duì)煤層破壞十分嚴(yán)重，破壞了煤層的完整性和連續(xù)性。煤層受熱程度不同，其自燃程度各有差異，依據(jù)煤層自燃的程度分為自燃煤、自燃?xì)埩裘汉秃婵久喝N類型。偶而在自燃?xì)埩裘褐撞坑信c正常煤相差無(wú)幾的烘烤煤。一般只有其中的一種或二種情況，三種共有的情況少見
8、。自燃煤：煤層燃燒時(shí)氣流暢通，煤層完全燃燒的產(chǎn)物，實(shí)質(zhì)上是煤灰，表現(xiàn)為一種淺灰、灰白、褐色的松散物、具滑感，厚幾公分至十幾公分不等。其上為裂隙十分發(fā)育的燒變巖，底板略有烘烤，裂隙不發(fā)育，煤灰乳白色者質(zhì)地疏松，輕壓即碎，具滑感，屬CaO含量高的灰分，鐵質(zhì)及SiO2含量高時(shí)呈淺灰白色、淺紅色或鐵銹色。圖2自燃邊界殘留煤形態(tài)示意圖自燃?xì)埩裘海憾鄶?shù)發(fā)生在厚～特厚煤層，分布于緊鄰自燃邊界靠自燃區(qū)一側(cè)，在煤層自燃時(shí)，由于種種原因中途熄滅，形成燃而未盡的
