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。      

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。      

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。     

新郑市赵家寨煤矿测温资料的整理与利用

在赵家寨煤矿详查和勘探期间,发现该区有地热异常,因此对该区地温资料进行了详细分析和整理。根据分析和对比通过确定恒温带、中性点、孔底温度绘制校正曲线,利用校正曲线量出不同深度的温度及全孔或某一层段的地温梯度。据此确定了赵家寨煤矿地温类型、地温梯度及存在热害的区域。该区测温资料的处理方法与成果利用对于其它矿区开展地温勘查与地温研究工作具有借鉴意义。     

遥感技术在塔什库尔干谷地地热资源调查中的应用

冬至前后是热红外数据进行地热异常信息提取的最佳时间窗口,利用多期Landsat8 OLI/TIRS遥感数据计算地表温度离散度,当离散度越低时,地球深部热源产生的“恒温作用”越明显,从而提高地热异常信息的准确性。以塔什库尔干断裂为主干,遥感解译提取研究区4条次级断裂,这些断裂构造为地热资源的形成、储存、运移等提供了必要的空间条件。结果表明,遥感地热异常的分布受断裂构造控制,均处于断裂或断裂交汇处,提取的4处地热异常体与实地调查情况吻合,另一处新发现地热异常有待进一步验证。     

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。     

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。     

国内外矿井水处理及资源化利用研究进展

煤矿区矿井水处理及资源化利用是实现煤炭工业高质量发展与矿区生态文明建设双重目标的重要推力。在全球水资源短缺与生态环境保护的约束下,矿井水作为一种非常规水资源,其大规模处理与高效利用是未来发展的必然选择。文中从煤矿区矿井水水质特征出发,全面论述了矿井水水质形成机制与水质评价方法,并将矿井水水质形成划分为含水层水–岩作用和采空区水–岩作用2个阶段。系统分析了国内外含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水及含特殊组分矿井水处理技术优缺点,重点阐述了含悬浮物矿井水高效旋流净化、高矿化度矿井水双极膜和膜蒸馏处理、酸性矿井水人工湿地处理的新技术。在总结国内外矿井水资源化利用现状的基础上,阐明了矿井水资源化利用的途径主要包括工业生产用水、生态用水、生活用水及热能利用4种。最后,提出了目前我国煤矿区矿井水处理及资源化利用存在的问题及科学思考,建立了矿井水处理及资源化利用概念模型,通过不断推进矿井水处理及资源化利用技术研发,提高矿井水资源综合利用率,解决煤矿区水资源供需矛盾,促进社会经济增长、煤炭资源开发与矿区生态文明建设三者之间的协同发展。     

遥感技术在鲁西南地区地热资源勘查的应用

遥感技术是地热资源调查的有效途径之一。本文利用ETM6波段进行亮温计算得到地表亮温图,并对其进行密度分割和均值滤波处理提取地热异常点;依据地表植被在地热异常区存在长势差异,通过TM437假彩色合成图像提取该信息得到初级地热异常区;利用遥感图像超出可见光范围的多波段信息"概括"作用,识别与地热形成密切相关的隐伏断裂构造,叠合亮温图结合研究区区域地质资料关联分析,预测地热存在有利区圈划出孙庄-东马店异常区、李庄异常区、春秋庄—陈庄异常区共3处地热异常靶区,为研究区地热资源的开发利用提供依据。     

淄博南定矿区地热异常成因初探

南定矿区位于3条断层构成的地垒式构造单元内。来自深部的均一热流在构造凸起部位相对集中,形成了矿区地热异常。在这一背景下,地下水从补给区向矿区运动,不断吸收围岩热量而逐渐升温,在承压水上升活动强烈的构造部位,地温梯度增大,形成显著的地热异常区。      

山东省临清坳陷区岩溶热储地热能潜力分析

山东省临清坳陷区内埋藏有巨厚的寒武系—奥陶系碳酸岩地层,是地热开发的有利目标层位。在石油勘探过程中取得的地震解译与钻探成果基础上,综合前人的研究成果,编制了区内新生界平均地温梯度图及奥陶系顶板埋深等值线图,采用地温梯度计算公式估算了奥陶系顶板地层的温度。结合寒武系—奥陶系地层厚度的空间分布情况,以奥陶系顶板处120 ℃作为地热资源量计算分区的起算温度,并以90 ℃作为地热资源利用的下限温度,对地热发电的前景进行了预测。结果表明,区内岩溶热储地热资源开发利用前景广阔,可用于发电的地热资源量为1.27×10¹⁵ MJ,折合电能1.35×10⁵ MW,其中240 ℃高温区的地热资源就能满足区内供电需求。     

沧州市区地热地质特征及地热资源开发探讨

沧州市区2000m以内 ,主要为馆陶组热储 ,次为沙河街组和寒武-奥陶系热储 ,本文通过对热储条件的分析及地热资源计算 ,提出该区地热合理开发设想。     

天津地热资源开发利用现状及可持续开发利用建议

天津是我国地热资源比较丰富、开发利用较早的城市之一,二十世纪九十年代以后开始大规模的将地热资源应用于供暖、洗浴、养殖等方面.目前全市地热供暖面积约1233万m2,是我国利用地热供暖规模最大的城市,并于2011年1月获得“中国温泉之都”荣誉称号.地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源.天津地区的主要热储层均已形成降落漏斗,明化镇组热储层在市区及新四区形成漏斗;大港区形成了本市馆陶组热储层最大的一个漏斗中心;雾迷山组热储层在市区形成了较大的降落漏斗.尽管天津地热资源丰富、开发利用程度较高,但在开发利用过程中存在很多问题,主要有水位年降幅较大,回灌率较低,新近系回灌效果不明显,还存在很多无证开采的现象.针对这些问题,建议相关部门严格控制开采量,时刻关注水位降幅情况,增大回灌力度     

河北平原地热流体可采量计算方法及岩溶热储分布规律研究

随着能源供需矛盾的加剧,河北省地热资源开发利用呈快速增长态势,对地热流体可采量及其计算方法的研究亟待加深。通过实例,采用热储法、解析法、统计分析法和数值模拟4种方法对河北平原区层状热储地热流体可开采量进行了评价和对比; 分析了岩涪热储及资源现状。研究认为: 热储法和解析法适合勘查程度较低、无地热井或仅有少量地热开采井和产能试验数据的地热田,其计算精度较低; 统计分析法和数值模拟法适用于勘查程度较高、已开发利用多年、具有多年动态监测资料的地热田,计算结果可靠程度较高; 地热流体中岩溶热储具有温度高、易回灌、可持续性好等特点,主要赋存于古生界和中新元古界地层中; 岩溶热储被新生界地层覆盖,有利于储集层的聚热和保温; 在基岩隆起带(古潜山)岩溶裂隙发育,构成深部热水储集层,可形成有重要开发利用价值的地热田,是下一步地热勘查和开发的主要热储类型。     

中国地热资源及其潜力评估

笔者在阐述中国地热资源特征的基础上,针对中国不同类型的地热资源,采用不同的计算方法对浅层地热能、水热型地热资源和干热岩地热资源进行了潜力评估。结果表明,中国287个地级以上重点城市浅层地热能为2.78×1020J,每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh;中国主要平原(盆地)沉积盆地地热资源储量为2.5×1022J,可开采资源量为7.5×1021J;中国温泉区放热量共计1.32×1017J,可采资源为6.6×1017J/年;中国大陆3.0~5.0 km深处干热岩资源总计为2.5×1025J,是中国目前年度能源消耗总量的2.6×105倍。     

盆地地热场模拟在地热资源勘探中的应用

地热资源是一种新型无污染能源,具有极高的开采价值,已经受到世界各国的关注.盆地因其特殊的地质条件,内部往往蕴涵着丰富的地热资源,且具有易开采、利用的特点.但目前地热资源勘探的手段和研究方法单一,制约着地热资源的开采与开发.而盆地地热场模拟技术已经较为成熟,并在油气成藏模拟中广泛应用.我们可以在已有的技术手段下结合盆地地热模拟技术来提高勘探的精度.本文还探讨了以地温控制方程与地下热水水流方程相结合来建立模型,模拟盆地地热资源.     

济南西北部碳酸盐岩热储浅埋区热异常机理研究

为了探寻济南岩体北部碳酸盐岩热储浅埋地热异常区形成机理,利用地质钻探编录、抽水试验、测温、水质分析测试等手段,对碳酸盐岩浅埋地热异常区地质特征、热储物性特征、地温场特征、水化学特征等进行研究,结果表明：碳酸盐岩浅埋区热储层发育在奥陶纪灰岩地层中,热储层岩溶裂隙发育,热储埋深150~1000m,地热异常区盖层地温梯度为7. 2~11. 5℃/100m,水化学类型为SO4- Ca型,TDS为1. 3~1. 5g/L,地热水中含有对人体有益的微量元素,地热水来源为大气降水,地热水中50年以前入渗的“古水”占主导;明确了热源除正常的地温传导之外,济南岩体阻挡迫使水流深循环加热后上涌,断裂沟通深部热源等也是地热异常区形成的重要因素。     

新疆地下热水

新疆地热资源丰富,已发现温泉73处,热汽泉7处和热水井5处,主要分布于阿尔泰山南坡.天山西段和昆仑山北坡等广大地区.本文将地热水分为褶皱山地断裂型和沉降盆地型两大热水区,以中低温热水为主,富含Si、Li、Sr,以硫酸盐和重碳酸、硫酸盐水为主,矿化度一般于1g/1.新疆煤层自燃热能释放形成的热汽泉,最高温度达187℃.为大气型热汽水.     

涿州地热资源及开发利用前景

系统介绍了涿州地区地层,构造,分析了涿州热田地热地质条件,估算了地热（水）资源量,对该区地热能利用提出了建议。     

北京天竺地热田东坝凹陷南部地区地下热水富集的地热地质条件分析

以北京地区地热流体中温度和矿物质含量较高的东坝凹陷南部地区作为实例,在完整的地热钻孔及相关地质资料基础上,通过对研究区断裂构造、热储层、热储盖层、地温场、流体水化学特性和富水性等地热地质条件进行分析,研究造成该区地热流体中温度、矿物质含量升高的主要原因。研究表明：受太阳宫断裂北段、良乡—前门断裂和楼梓庄断裂的切割作用,东坝凹陷南部地区热储层下落近千米,形成了一个较为封闭的“黑箱子”区域。这种独特的地质结构导致东坝凹陷南部地区接受东南城区地热田侧向补给较少,长期处于较为封闭的还原环境;太阳宫断裂北段存在深部的热源通道,地层深部的高温热流顺断裂上涌在东坝凹陷南部地区的热储层富集,因此该区地热流体表现出温度高、矿物质含量高、富水性差的特征,该研究对我国今后地热资源的开发具有积极的借鉴意义。