简论矿区地热场及其区域特点

矿井下温度过高,便会形成热害。煤田地质勘探阶段,要查明矿区有无热害及热害的范围、程度和热害产生的原因,为防治矿山热害提供基础资料。研究矿区地热场及其区域特征,对指导煤矿区的地热勘探及矿山热害的防治都具有积极意义,本文试图对此作一些初步探讨,以供讨论。      

淮北青东煤矿深层地热水的水文地球化学特征与水源识别

深层地热水是矿井地质灾害的警示因素,探究其水文地球化学特征及来源,对矿井水害和热害防治具有现实意义.本文以淮北煤田青东煤矿深层地热水为研究对象,采集同水平(-585 m)的13个地热水样和11个非地热水样,对比分析两类水体离子特征差异,探讨地热水水化学成分形成作用及控制因素,同时收集矿井各突水含水层水样共31个,基于F...     

贵州小屯煤矿现代地温场特征及煤层温度分析

为了研究小屯矿区现今地温场的分布规律和矿井热害防治工作,在系统分析小屯煤矿14口钻孔测温数据的基础上,全面阐述了该区的现今地温场分布特征,并估算了出现一级和二级热害区的开采标高。研究表明:小屯煤矿现今地温梯度介于174394℃/100 m之间,平均地温梯度为321℃/100 m,地温整体较高;在纵向上,煤矿地温随着深度的增加不断升高,以传导型增温特点为主,但同时具有一定的离散性,指示除埋深外尚有其它地质控制因素;在平面上,地温梯度变化较大,局部存在高温异常与低温异常;地温偏高的原因主要与区域地热地质条件及断裂构造有关。预测主煤层开采标高在+949 m达到一级高温热害,+759 m达到二级高温热害。本研究成果对小屯煤矿的开发具有一定的指导意义。     

热害矿井巷道温度场分布规律研究

为解决深部开采带来的热害问题，基于地质学和热力学理论，建立了热害矿井巷道温度场的数学模型，研究了巷道内部温度场随埋深和通风热速的变化规律。计算结果表明，巷道温度场对埋深的敏感度要高于风速、温度随埋深的增加而呈阶段性递增。控制入口温度是解决矿井热害的关键。以上结论为矿井热害的综合治理提供了重要依据。     

河北省煤矿区地热异常与地热资源开发前景浅议

河北省部分煤矿区存在地热异常现象 ,地温梯度最高可达 6℃/100m ,形成矿井热害。这些地热异常区的形成多与构造和地下水密切相关。开发利用这些煤矿区的地热资源 ,有助于减轻矿井热害 ,有利于改善这些地区的能源消费结构 ,减轻环境污染。     

“双碳”目标下煤田区地热资源开发利用与储能技术

开发煤田地热不仅可以改善煤田开采的温度环境,还可以通过地热能的清洁利用变“害”为“利”,尤其是在目前“双碳”目标下利用煤田采空区储能大有前景。评估获得我国主要赋煤区地热资源热储量为1.12×1019 kJ,折合标煤3 795.39亿t,可采热储量1.71×1018 kJ,折合标煤569.31亿t。其中,华北赋煤区的可采热储量约占74.7%,特别西区(晋陕蒙宁分区)拥有神东、晋北、晋东、晋中、陕北、黄陇(华亭)、宁东7大煤炭基地,资源最为丰富,占近48.7%。进一步指出“煤-热共采”是煤田区地热开发利用的主要形式,包括充填埋管取热、采空区矿井水取热和深部煤矿含水层取热等。此外,提出将采空区以及排水后腾出来的空间作为“储层”加以利用是下一步的工作方向,并对回填(相变)材料储热、废弃煤田抽水蓄能和废弃煤田压缩空气蓄能做了详细评述。最后,对煤田热害防治技术进行了简要评述。总之,煤田规模化储能与热害防治和地热利用将成为煤田地热研究和开发利用的主要方向,是实现煤矿绿色转型和国家“双碳”目标的重要抓手。     

川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。     

利用掘进工作面炮眼测定地温

随着我国矿山建设事业的发展,开采水平逐步加深,地温增高,有的地方还出现地热异常和热水涌出等现象,使井下气象条件恶化,发生热害的矿井日益增多。为尽快地查明这些矿井的地温分布状况和规律,达到预测预报和防治热害的目的,迫切需要一种较为简便、快速、准确、适应性强的测定地温的新方法。      

川藏交通廊道雅林段水文地质结构控制的水热循环及隧道热害特征

川西藏东地区水热体系空间分布与川藏交通廊道布局关系的特殊性,使得隧道难以回避复杂多样的水热灾害.为系统分析工程面临的热害问题,对控制水热循环的水文地质结构进行辨识,辅以地球化学特征、钻孔温深关系解析,分析隧道穿越地热系统时可能遭遇热害的类型及灾变特征.活动性深大断裂与大型褶皱为区内重要控热构造,结合次级断裂、岩石富水性、热水出露特征,梳理出7类控制水热循环的水文地质结构;结合隧道与上述结构的空间关系、水热特征影响要素归纳出两大类、13小类的热害类型.典型案例分析显示康定1#隧道出口段、拉月隧道中段分别穿越折多塘温泉、拉月温泉水热系统排泄区,两段可能遭遇高温高压、突发性涌突水灾害.      

关闭煤矿的资源开发利用与地质保障

在关闭煤矿中除煤炭剩余外,还赋存丰富的煤层气、矿井水、地下空间、地热等资源,具有巨大的二次开发潜力。依据全国煤层气、矿井水、地热等资源赋存现状,梳理部分重点关闭煤矿资源的绿色开发与清洁高效利用发展趋势;通过系统介绍集钻探、物探、遥感、计算机等勘查技术于一体的综合勘探体系,总结了其在关闭煤矿资源有效开发利用的地质保障作用,并从资源、环境、技术体系及数据库等七个方面提出关闭煤矿资源开发利用地质保障工作建议。     

超千米大直径煤矿降温井钻井技术

热害是深部煤矿开采中的一个灾害,煤矿送冰降温井是地面至井下输送降温冷介质的通道,是实现矿井井下降温的关键系统之一。结合沈煤集团红阳三矿一组超千米大直径降温井工程实例,介绍了煤矿降温井的施工目的及钻井和完井工艺技术。     

国际地热顾问在北京咨询讲学

去年,联合国先后派遣了法国地热地质专家戈盖尔和冰岛地热田管理专家J·佐格等人,在北京进行了咨询和讲学。 戈盖尔教授就地热地质、地热与构造、地热与经济等问题作了讲学,讲到了大气降水通过深循环和近期花     

书讯

<正>《矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用》作者:张明旭等责任编辑:潘俊成定价:248.00出版日期:2009年8月出版发行:中国矿业大学出版社——今年来,我国煤炭生产和煤矿安全工作获得长足进展,同时,煤矿地质灾害也时有发生,研究矿山地质灾害的成因、类型、特点和解决方案十分重要。本书内容包括:矿井瓦斯地质灾害、矿井水害、矿井工程地质灾害、煤的自燃、煤尘、地热地质、建井地     

中国地热研究的进展与展望(1995～2014)

地热是主要地球物理场之一,地热能是地球的本土能源。李四光在20世纪60年代开创了我国地热科学。到90年代,学科体系基本建立。在过去20年里,我国地热研究得到了进一步深化和拓展。本文从大地热流、岩石圈热结构、地热系统、油气盆地地热、矿山地热、天然气水合物以及气候变化等方面回顾地热研究代表性的创新进展,并对深层地热、海洋地热、环境地热等研究方向作了展望。本文认为,过去20年我国地热研究成果丰硕,国际影响力得到提高,未来发展势头强劲。在经历了由浅入深,从今到古的成长之后,地热研究还将不断拓展领域,为我国地球科学,特别是能源与环境安全做出更大贡献。     

运用岩溶发育规律防治矿井涌水

茅口灰岩岩溶水是我矿生产建设的最大威胁。十多年来,我矿广大职工以路线斗争为纲,坚持正确认识客观,改造客观,大量地进行井上下水文地质观测,逐步掌握了一些岩溶发育规律和矿井湧水特点。通过具体分析与大胆实践,利用这些规律合理布置巷道与安排开拓。取得了与茅口灰岩岩溶水作斗争的初步自由。过去害怕茅口水,结果是掘进进不了,采区接替紧张,维修工作量大,坑木消耗高,矿井不安全。现在,打开了茅口灰岩禁区,排水、运输、通风条件大大改善,矿井建设加快,原煤产量显著增长。     

冷热混合作用下的岩溶地下热水形成机制新认识

岩溶型地热是地热系统的重要类型,岩溶介质的特殊性使得其形成过程中易与浅循环水系统发生更多的相互作用,而有别于其他介质地热系统.本文以四川盆地边缘的铜锣山背斜岩溶地下热水系统为研究对象,通过野外调查、水文地球化学、环境同位素等方法和手段,结合区内地热地质和岩溶地质条件,系统探讨了岩溶地热系统热水出露过程中的冷、热水混合作...     

矿井地质类型划分中的一些问题讨论

矿井地质类型划分报告是煤矿企业合理安排生产接续、组织安全开采的地质依据。针对近3a在矿井隐患排查和审查一些煤矿地质类报告中发现的涉及矿井地质类型划分问题,提出了对矿井地质类型划分一些依据的理解和建议。指出矿井地质类型划分具有时效性和唯一性,应将矿井地质条件与煤矿安全生产建设结合起来;确定矿井地质类型应在剖析和总结已采区地质规律的基础上,科学预测未来5a生产接续区的地质条件,并以此为评价对象。建议矿井首部地质类型划分报告应在基建矿井移交生产前6个月内提交,断层落差超过1/2煤厚便可认定对工作面推进有一定影响;用断层和裂缝的密度分别表征断层和裂缝的发育程度,用夹层和夹矸的数量划分煤层结构类型,以生产接续区工作面陷落柱数量、冲击地压危险程度、热害区和天窗的面积占比来定量表征其它特殊地质因素复杂程度。     

天津地热流体中的沉积物成分分析

地热流体在利用过程中,可在过滤装置、管道、井管、井口、回灌井的滤水管等多个环节形成多种成分的沉积物:包括岩屑的机械沉积和地热流体中过饱和矿物的化学沉淀。本文对天津地区地热利用过程中不同部位沉积物的矿物成分分别取样,利用SEM或XRD方法进行矿物鉴定,结果表明各部位的沉积物成分不尽相同。利用多年积累的数据,对地热流体的赋存条件、多种矿物的SI值模拟及沉积原因进行了分析,研究了不同部位沉积物的来源及其形成机制。结合地热利用系统及成井工艺的综合分析,阐述了沉积物的防治措施及目前尚难避免的沉积环节。     

东营市地热资源开发保护与行政保障措施探讨

通过地热回灌试验研究和地热储环境保护等措施,消除或减弱地热开发对地质环境的影响。应加强规划实施情况的监督和监察,完善行政审批、监督制度,推进依法行政,规范地热开采审批、行政处罚等行政行为,严格实行地热开采市场准入制度,鼓励地质勘查单位和社会各界积极进行商业性参与。     

吉林省浅层地热开发利用适宜性

本文对吉林省浅层地热开发利用的适宜性进行了论证。概括地阐述地质及水文地质条件、地热分类与其形成机制,指出浅层地热的特点和开发利用现状。全面地分析浅层地热开发利用的适宜条件,为浅层地热的利用发挥建设性作用。