阜康西沙沟煤田火区地质特征及综合勘查分析

引言

阜康市是新疆天山北坡经济带重要节点，煤田资源丰富，但受历史开采与自然因素影响，部分区域火区隐患突出。西沙沟煤田火区位于甘河子镇西南、小龙口矿井西部，此前虽有零星勘查，却缺乏对其地质背景、含煤地层及燃烧现状的系统分析。本文结合最新详细勘查数据，多维度剖析火区地质条件，旨在厘清火区发育的地质控制因素，为精准治理与资源保护提供理论支撑。

一、勘查区地质背景

阜康西沙沟煤田火区勘查区位于阜康市甘河子镇西南4km，面积 3.62km² ，邻近高等级公路与乌鲁木齐机场，交通便利。地处低山丘陵区，地势南高北低，受开采影响地表破坏；属大陆性干旱半干旱气候，利于火势蔓延，水文条件简单。位于 VII 度地震区，煤田保护对当地经济意义重大。

二、区域地质特征分析

（一）区域地层分布

区域地处博格达山北麓、准噶尔盆地南缘，呈东西向狭长地带，地层从老到新为古生界二叠系、中生界三叠系与侏罗系、新生界新近系与第四系。古生界二叠系（P2）：厚度1317-6889m，上部河湖相砾岩、砂质泥岩等，中下部海陆交互相砂岩、炭质泥岩，是构成本区域的基底地层之一。

中生界：三叠系上统黄山街组（T3h）厚度 932-1665m ，由灰绿色砂岩、细砂岩组成；侏罗系为主要含煤地层，下统八道湾组（J1b）厚 490-1390m（含煤层，分布广）、下统三工河组（J1s）厚 224-516m（粗-中粒砂岩）、中统西山窑组（J1x）厚 200-598m（湖沼相含煤层）。

新生界：新近系（N）厚度 300⋅651m ，以河流相砂质泥岩、砾岩为主；第四系（Q）厚 0-240m （山前、河谷砂砾石，不整合接触）。

（二）区域构造特征

区域构造位于北天山博格多山复背斜北侧与准噶尔坳陷南缘的结合部，受南北挤压主应力影响，形成以东西向紧闭线型褶皱为主、兼具短轴背斜与断层的构造格架，历经多期构造运动，形迹复杂。

1.构造单元：含乌鲁木齐山前坳陷（东西向带状，中新生界坳陷，三排背斜群）与博格多复背斜（乌鲁木齐-七角井间，紧闭褶皱，两翼逆冲断层）两个三级单元。

2.主要断层与褶皱：断层以逆断层为主，如妖魔山逆断层（F4，断距超 300m ）、阜康逆掩断层（F1，犁式构造）；褶皱以阜康向斜（M3）为代表，轴向北东 83°，两翼不对称。（图 1）

图1 区域地层、构造示意图

三、勘查区地质与火区特征

（一）勘查区地层细分

勘查区内基岩半出露，地层以中生界下侏罗统八道湾组（J1b）与新生界第四系（Q）为主。

1.下侏罗统八道湾组（J1b）：为本勘查区核心含煤地层，岩性以灰-灰黑色滨湖相、泥炭沼泽相细砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤层为主，共含煤 15 层（A1-A15），其中 11 层可采，4 层零星或不可采。根据岩性与含煤特征，分为上下两段：上段（J1b2）含煤 9 层，A7 西部浅部低温燃烧（有青烟），与下段整合接触。下段（J1b1）含煤 6 层，A1、A2 浅部古火区，A3、A4 煤层持续燃烧（重点）

2.新生界第四系（Q）：分布于冲沟，为松散砂砾石与坡积物，厚 0-20m ，覆盖侏罗系，呈角度不整合接触。

（二）勘查区构造与岩浆岩

受区域构造影响，勘查区以近东西向线型构造为主，呈贯穿全区的南倾单斜构造（侏罗系八道湾组构成，倾角 45^∘-65^∘ ，含煤地层宽缓波状起伏）。区内虽有数条小断层，但规模小、影响有限，对主要燃烧煤层控制弱，且地表堆积杂物致断层痕迹不明显。

岩浆岩方面，区域岩浆侵入活动集中于古生代华力西中晚期石炭世末，侵入岩构成本盆地基底，而勘查区内中新生代地层中无岩浆岩分布，因此岩浆活动对本次火区煤层燃烧无直接影响。

（三）火区燃烧现状总结

结合勘查数据，西沙沟煤田火区燃烧煤层主要集中于下侏罗统八道湾组，不同煤层燃烧状态存在差异：古火区以 A1、A2 煤层浅部为主，火势已熄灭；现役火区包括A3、A4 煤层（全区可采，火烧严重且持续燃烧）与 A7 煤层（西部23-25 线浅部燃烧，温度低）。从空间分布看，火区主要位于勘查区中北部（A3、A4）与西部（A7），受煤层埋藏深度、地表通风条件及煤质影响较大——浅部煤层因与空气接触充分，燃烧更为剧烈；而深部煤层因覆盖层阻隔，火势相对平缓。

四、结语

本文通过对阜康西沙沟煤田火区的详细勘查数据分析，系统梳理了火区的基础地质背景、区域地质特征及勘查区地质与火区现状，得出以下结论：

（一）火区地处准噶尔盆地南缘博格达山北麓，交通便利，自然地理条件中干旱气候与简单水文环境，为煤田火区的形成与蔓延提供了外部条件；区域地震活动频繁，需在火区治理中考虑抗震要求。

（二）区域地层以中生界侏罗系为核心含煤地层，下侏罗统八道湾组分布广泛且含煤性好；区域构造以东西向褶皱与逆断层为主，控制了含煤地层的展布格局。

（三）勘查区核心含煤地层为下侏罗统八道湾组，共含 15 层煤，11 层可采，现役火区集中于A3、A4 及 A7 煤层，受单斜构造与煤层埋藏深度影响显著，小断层对火区影响较小。

本次研究明确了西沙沟煤田火区的地质控制因素与燃烧特征，为后续火区治理方案（如注浆灭火、密闭隔离等）的制定提供了精准地质依据；同时，也为新疆同类煤田火区的地质勘查与研究提供了参考范式。后续可进一步结合煤质分析与数值模拟，深入探究火区蔓延规律，提升治理效率与安全性。

参考文献

[1]郭瑞东，褚夫征.露天矿火区成因与综合治理分析[J].内蒙古经济，2022（17）105-107.

[2]王伟东.井筒火区综合治理技术[J].煤矿安全，2021（52）83-87.

[3]包兴东.大面积煤田火区详细勘查方法[J].煤炭技术,2021,40(02):51-5

[4]李方中,李小磊,庞晓明.综合勘查方法在新疆某地煤田火区详查中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2019,(08):144-148.