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「论文推荐」吴基文等:淮南矿区[地热资源开发的意义]

华友安2022-06-20 14:02:57 78 人围观
简介【能源人都在看,点击右上角加'关注'】作 者 吴基文1,王广涛1,翟晓荣1,张文永2,彭 涛3,毕尧山1作者单位 1. 安徽理工

原标题:

「论文推荐」吴基文等:淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

本文关键词:地热资源开发的意义

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「论文推荐」吴基文等:淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

作 者

吴基文1,王广涛1,翟晓荣1,张文永2,彭 涛3,毕尧山1

作者单位

1. 安徽理工大学 地球与环境学院;2. 安徽省煤田地质局勘查研究院;3. 西安科技大学 地质与环境学院

研究背景

淮南矿区是我国重要的煤炭生产基地,煤炭资源丰富,但开采地质条件较为复杂,除高瓦斯、高地压外,高温热害影响也比较大,严重制约了煤矿的生产发展,特别是随着采深的增大,高温热害问题越来越明显,矿区的地温地质研究工作的关注度与日俱增,目前的研究多集中在某一矿井或某一地温特征分析,仅仅是为了解决生产需求,对于岩石热物理参数特征研究也较少。

然而在淮南潘集、张集地区的煤田地质勘探和地热资源勘探过程中,有多个钻孔在300~1000m深度范围内揭露水温在36.5~52.0℃;潘集地区地热曾通过钻孔自溢地表,被潘集村作为大众洗浴,显现出较大的地热资源潜力。因此,开展淮南煤田深部地温特征及地热资源评价具有能源利用和解决矿井热害的双重意义,为下一步矿区深部地热资源的开发利用奠定基础。

为此,在安徽省国土资源科技基金和安徽省地质勘查基金的支持下,详细收集了淮南矿区各矿井或井田勘探钻孔井温测井资料,开展了井下煤岩巷道围岩温度测试以及煤系岩石热物理性质试验,对淮南矿区地温梯度、地温场分布、岩石热物理参数以及大地热流分布特征进行了系统研究,对地热资源进行了评估,研究成果为淮南矿区井下热害防治及深部地热资源开采提供了地质依据。本文即是在上述研究成果的基础上对淮南矿区地热地质特征和地热资源的系统总结。

摘 要

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。

研究结果表明:

①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式。

②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00~4.00℃/hm,平均值为2.8℃/hm;大地热流值变化在31.87~92.68mW/m2,平均值为65.50mW/m2;-500m水平平均地温为29.96℃,-1000m水平为41.84℃,-2000m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37~5.22W/(m·K),平均值为2.93W/(m·K)。

③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势。

④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式。

⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×1016J,可采热能储量为2.64×1015J,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×1013~1.26×1013kJ/ a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。

研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。

文中图片

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淮南矿区构造示意

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淮南矿区钻孔测温曲线

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淮南朱集矿测温井底温度恢复与静井时间的关系

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淮南矿区地温梯度分布趋势

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淮南矿区各水平地温分布趋势

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淮南矿区煤系岩石热导率分布

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淮南矿区不同岩性岩石热导率对比

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淮南矿区大地热流分布

来源:

吴基文,王广涛,翟晓荣,等. 淮南矿区地热地质特征与地热资源评价[J]. 煤炭学报,2019,44(8):2566-2578.

WU Jiwen,WANG Guangtao,ZHAI Xiaorong,et al. Geothermal geological characteristics and geothermal resources evaluation of Huainan mining area[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(8):2566-2578.

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信息提供:郭晓炜 编辑整理:刘旸

审核:毕永华

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