测氡法和磁法在探测煤矿火区中的应用研究

【摘要】：我国是煤矿火区多发国家,圈定火区范围和定位火源位置是火区治理的前提。物探手段是火区探测很有前景的方法,但目前探测火区范围和定位火源的物探方法均有一定的缺点,单一方法效果不能满足当前多层煤火的火源定位。分析各种物探方法并结合实际工作发现:测氡法和磁法联合探测火区具有较大优势,具有推广意义。通过对煤火燃烧对氡浓度和氡运移的影响,结合氡的地质模型,分析火区地表的氡值特征。运用分形方法确定测区内氡值异常下限,进而确定氡值异常范围。测氡法探测结果表明,煤火通过对温度、压力、氡运移通道等因素的影响,促进氡的析出和运移,在地表形成氡值异常。通过分析煤火不同燃烧阶段对烧变岩磁性的影响,结合火区模型正演,阐述地表磁场分布规律。通过对磁法数据的反演,判定了强磁性烧变岩区的范围。磁法探测结果表明,在煤增温燃烧至居里点,烧变岩的磁性减弱甚至消失;煤火温度下降后,烧变岩获得磁性形成较强的热剩磁。通过分析氡值异常区域和强磁性烧变岩体的空间关系,将火区划分为正常区域、增温燃烧区、降温燃烧区和煤火熄灭区域,并预测火区的发展历程和发展方向。