[发明专利]一种磁-电-热逐级趋源的煤田火区探测方法

说明书

本发明涉及一种磁‑电‑热逐级趋源的煤田火区探测方法，根据火区探测区的磁异常边界、磁异常极大值带及自然电位异常边界，确定地下煤火蔓延方向后，施工钻孔，根据钻孔内最高温度、C₂H₄和C₂H₂浓度，确定火区燃烧中心区、高温区和火区低温区。本发明综合采用磁‑电‑热逐级趋源方式，缩小通过探测煤岩松散区确定的火区探测范围，使得对火区高温区和火源位置的测定具有针对性、减少钻探成本并提高探测效率，减少单一采用钻孔测温技术所产生的误差，实现了对煤田火区火源位置及高温区范围的高效探测，减少了探测钻孔的施工量，具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及一种煤田火区探测方法，尤其涉及一种磁-电-热逐级趋源的煤田火区探测方法。

背景技术

煤田火灾是指地下煤层因自然或人为因素发火后，沿着煤层逐步发展成对煤炭资源和周围环境造成较大危害的大面积煤燃烧现象。煤田火灾不仅烧毁大量煤炭资源和呆滞大量煤炭资源不能开采，而且还产生了大量CO、CO₂、SO₂等有毒有害气体和汞、硒等污染土壤和水资源的有害化学物质。煤田火灾亟需治理，而对煤田火灾的准确探测对于提高防灭火工作的有效性和经济性具有十分重要的现实意义。

当前常用的煤火探测技术主要包括遥感探测技术(陆地资源卫星和航空热红外数据探测)、地面气体探测法和同位素测氡技术、钻孔测温技术等。其中遥感探测技术主要用于地表明火的探测，对地下煤火的探测比较困难；地面气体探测和同位素测氡探测技术易受火源深度、火区上覆岩层性质、气候条件等外界因素影响，抗干扰性差；钻孔测温可以直接靠近火源测量温度，但若在大面积煤田火区单纯采用钻孔测温则将费时、费力、成本高昂。因此，当前煤火探测技术尚无法实现对煤田火区火源位置及高温区范围的准确、高效探测。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明提供一种磁-电-热逐级趋源的煤田火区探测方法，能够实现对煤田火区火源位置及高温区范围的准确、高效探测。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种磁-电-热逐级趋源的煤田火区探测方法，根据火区探测区的磁异常边界、磁异常极大值带及自然电位异常边界，确定地下煤火蔓延方向后，施工钻孔，根据钻孔内最高温度、C₂H₄和C₂H₂浓度，确定火区燃烧中心区、高温区和火区低温区。

进一步地，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、在煤田火区探测并圈定出磁异常边界，在圈定的磁异常边界内探测出磁异常极大值带；

步骤二、在圈定的磁异常边界内开展自然电位探测，圈定煤田火区的自然电位异常边界；

步骤三、根据所述步骤一和步骤二的探测结果，确定地下煤火的蔓延方向为从磁异常极大值带起至自然电位异常边界的矢量方向，施工钻孔，钻孔底部需穿透煤层；

步骤四、根据测定的每个钻孔内最高温度、C₂H₄和C₂H₂浓度，绘制出最高温度等值线图、C₂H₄和C₂H₂浓度等值线图；

步骤五、根据步骤四所述等值线图，确定火区燃烧中心区、高温区和火区低温区。

进一步地，所述磁异常边界为所测磁异常强度大于正常值的区域边界，所述磁异常强度正常值为非火区区域的地质磁异常强度值。

进一步地，所述自然电位异常边界为所测自然电位不等于正常值的区域边界，所述自然电位正常值为非火区区域的地质自然电位值。