乌达矿区高硫煤层的聚积环境与煤中硫的分布

对乌达矿区高硫煤层的沉积相、煤相和煤中硫在平面上的分布进行了研究。结果表明 ,1 0煤层泥炭聚积时的古水系对煤中硫的分布有明显的影响 ,9煤层泥炭聚积时的古环境决定了煤中硫的分布 ,浅水陆棚或分流间湾环境中形成的煤层具有较高 GI、V/ I值和硫含量 ,在障壁砂坝中形成的煤层具有高的硫含量、低的 GI、V/ I值 ,在泻湖中具有高 GI、V/ I值和相对较少的硫含量。

不同成因类型煤的可选性评价

煤的可选性受控于煤的聚积环境。通过对内蒙古乌达矿区主采煤层 9、10、12、13和 15煤中黄铁矿和粘土矿物的赋存特征与煤层成因关系的研究 ,发现河控下三角洲平原形成的煤层中黄铁矿含量低 ,粘土矿物含量高 ,其可选性较好 ;潮控下三角洲平原形成的煤层 ,其硫分含量高 ,粘土矿物含量较低 ,其可选性中等 。

乌达矿区主采煤层煤相特征与煤的可选性

对内蒙古乌达矿区主采煤层９煤层的煤岩学特征和煤相进行了分析，用煤样密度组成的煤岩学方法讨论不同煤相煤的可选性。研究表明，相同煤相不同煤的可选性相似，聚煤环境决定了煤中矿物的含量和赋存状态，同时也决定了煤的可选性。高位泥炭沼泽形成的煤可选性好，而低位泥炭沼泽形成的煤可选性差。

内蒙古乌达地区早二叠世早期植物群

通过对内蒙古乌达地区早二叠世早期山西组植物化石进行研究，共鉴定出植物化石７属１１种，即Ｔｉｎｇｉａｃａｒｂｏｎｉｃａ（Ｓｃｈｅｎｋ）Ｈａｌｅ，ＴｐａｒｔｉｔａＨａｌｅ，ＰｌａｇｉｏｚａｍｉｔｅｓｃｆｏｂｌｏｎｇｉｆｏｌｉｕｓＨａｌｅ，ＳｐｈｅｎｏｐｔｅｒｉｓｎｏｒｉｎｉＨａｌｅ，ＳｎｙｓｔｒｏｅｍｉＳｚｅ，ＳｔｅｎｕｉｓＳｃｈｅｎｋ，ＰｅｃｏｐｔｅｒｉｓａｎｄｅｒｓｏｎｉＨａｌｅ，ＰｌａｔｉｖｅｎｏｓａＨａｌｅ，Ｔａｅｎｉｏｐｔｅｒｉｓｓｐ，Ｃａｕｌｏｐｔｅｒｉｓｓｐ，ＰｔｅｒｏｐｈｙｌｕｍｄａｉｈｏｅｎｓｅＫａｗａｓａｋｉ。研究结果表明，这些植物化石均为华夏型分子，可以和华夏植物区的一些同期植物群进行对比。根据植物群的总体组成，该区山西组植物群的地质时代属于早二叠世早期，大致相当于阿谢尔期（Ａｓｅｌｉａｎ）至萨克马尔期（Ｓａｋｍａｒｉａｎ）。

内蒙古乌达矿区矸石山对生态环境的影响

通过对矿区新老矸石及土壤和地表水与地下水环境中微量元素含量变化的研究,分析自燃矸石山对周边土壤和水环境所造成的影响.研究发现,矿区地表水和地下水As元素、pH值以及SO42-严重超标,矿区自燃矸石区大气污染严重,周边土壤中部分元素也存在含量过高的特征.

基于遥感和GIS的内蒙古乌达矿区煤火变化监测研究

以1997年TM和2002年ETM+热红外及多光谱遥感影像作为基本信息源,利用多时相热红外影像的煤田火灾识别技术及GIS技术提取煤火信息,通过叠置分析研究了煤田火灾随时间的变化过程。结果显示,1997～2002年期间,内蒙古乌达矿区煤火发生了显著变化,煤火范围逐渐扩大,煤火强度逐渐增强,平均每年增加煤火面积达6210m2。

基于DEM的煤火自燃温度反演算法研究

为了研究乌达煤矿煤火特征的分布及变化,采用3种不同的遥感反演温度算法(单窗算法、单通道算法、Artis算法),并通过阈值分割法提取2005年的乌达煤田火区温度,与叠加的实测煤火矢量图进行对比分析。结果表明,提取的温度异常区域与直接采用星上亮度温度图提取区域基本相同,其中Artis算法重叠度最低,单窗算法和单通道算法重叠度相同,而直接用星上亮度温度重叠度最高。通过比对分析该地区的地表覆盖类型和数字高程模型(DEM),发现乌达煤矿出现的北部高温异常和中部低温异常与地表覆盖类型和地形变化相关,在南部受干扰较小的区域与实测区重叠度达60%以上。选择该地区11号煤火区为研究区域,对比2005—2012年的煤火时空变化,结果表明2005—2010年的煤火温度异常的范围表现为波动的变化,2010年后的煤火范围缩小,煤火得到一定控制,未发生明显反复。

内蒙古乌达煤田火区相关裂隙研究

针对当前煤层自燃研究中的薄弱环节,以强化地质因素研究为切入点,选择内蒙古乌达石炭二叠系煤田为工作区,深入研究裂隙系统在煤田火区形成的点→线→面扩展演化动力学过程中所起的重要作用.从成因角度将与煤田火区相关的裂隙划分为构造裂隙、采动塌陷裂隙、燃烧裂隙等3种基本类型和5种复合类型.其中,构造裂隙对采动塌陷裂隙和燃烧裂隙具有控制作用,燃烧裂隙通常在构造裂隙和塌陷裂隙基础上发育,单独的燃烧裂隙少见.野外调查和高分辨遥感解译证实,乌达煤田火区分布在裂隙密度较大的区域,裂隙类型与火区类型具有良好的相关性.

基于DS-InSAR的乌达煤田火区长时序地表形变监测与分析

煤火燃烧不仅浪费了大量煤炭资源,而且严重破坏了火区生态环境,而传统监测方法存在范围小、频率低、成本高、危险大等问题。为此,研究了一种基于分布式目标合成孔径雷达干涉测量(distributed scatterer interferometric synthetic aperture Radar,DS-InSAR)技术的煤田火区监测方法。该方法通过快速同质点识别算法(fast statistically homogeneous pixels selection,FaSHPS)选取同质点,然后利用特征值分解方法对这些同质点进行相位优化,并根据时间相干性获取最终的分布式目标,最后结合短基线集(small baseline subsets,SBAS)InSAR处理步骤解算时序地表形变。以2017年3月—2019年4月63景Sentinel-1A影像为数据源,利用本文方法获取了乌达煤田时序地表沉降,并与临时相干点合成孔径雷达干涉测量(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture Radar,TCP-InSAR)技术监测结果进行了可靠性验证,结果表明:两者间的相关系数为0.84,监测点位密度比TCP-InSAR提高1.24倍;乌达煤田存在严重的地表形变现象,研究区域内最大形变速率为-215 mm/a;煤火区在秋冬季节地表形变变化相对较快,且具有多个形变延伸方向及发育程度不同的沉降中心。

航空三通道扫描技术在乌达煤田火区调查中的应用

利用航空三通道(可见光、中红外、热红外)扫描技术,在乌达煤田火区航空遥感探测基础上,采用图像处理、建立解译标志、煤火信息提取方法,辅之以野外验证方法,快速圈定了乌达煤田火区面积350万m2。野外验证表明,火区调查精度超过95%,显示出航空遥感地物识别力高,可迅速获取地面煤火燃烧热信息等特点,有助于在较短时间内快速完成大面积煤田火区的调查与监测任务。

高精度遥感在地下煤火探测中的应用研究

针对乌达矿区地下煤火的类型和特点,将火区地质模型(燃烧分带、燃烧系统、燃烧阶段等模型)认识与高精度遥感的优势相结合,通过燃烧裂隙、燃烧系统和采煤工作面等重点信息的提取,大幅度提高了煤火信息的获取水平和探测精度。

乌达煤田18#火区综合探测研究

乌达煤田18#火区是一个典型的煤层自燃区。本文试图通过采用遥感技术、同位素测氡法、地质雷达探测法、地表裂隙勘查法、地表浅层测温法、剥挖断面勘查测温法等综合监测方法,有效探测来自煤自燃过程中产生的热、温场,确定燃烧产生的高温区,判别出燃烧中心的相对分布位置和煤火燃烧扩散趋势,为指导矿区进行灭火工作提供了很好的指导。

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组孢粉组合特征与古气候意义

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组页岩气勘探潜力巨大,但对其孢粉化石的研究较少,此外还存在地层时代厘定不清、古气候古环境特征判识不明等问题。本研究通过对盆地西缘乌达剖面羊虎沟组的孢粉化石展开研究,根据孢粉化石种属及其含量变化,建立了2个孢粉组合带:第Ⅰ孢粉组合(Lycospora noctuina-Stenozonotriletes lycosporoides组合)和第Ⅱ孢粉组合(Dictyotriletes bireticulatus-Ahrensisporites guerickei组合),分别产自羊虎沟组下段、上段。通过与内蒙古白彦套海地区羊虎沟组、宁夏中宁—中卫地区石炭纪—早二叠世孢子带等进行对比,确定了2个孢粉组合的时代,分别为维斯发A—B期和维斯发C—D期,属于巴什基尔晚期和莫斯科期。研究发现羊虎沟组下段较上段的蕨类植物孢子化石含量稍有增加,裸子植物花粉化石含量稍有减少,但总体变化不大,表明羊虎沟组沉积时期气候较为稳定。对孢粉化石与古植物类型的亲缘关系进行推测,羊虎沟组沉积时期生长的古植物多为热带—亚热带型;运用地球化学元素进行验证,研究区应为温暖潮湿的热带—亚热带型气候。