淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

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31.87～92.68 mW/m~2,平均值为65.50 mW/m~2;-500 m水平平均地温为29.96℃,-1 000 m水平为41.84℃,-2 000 m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37～5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(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2.32×10~(16) kJ,可采热能储量为2.64×10~(15) kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10~(13)～1.26×10~(13) kJ/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。     

淮南矿井地温异常成因分析

先对造成矿井高温的热源进行了初步分析,选取淮南矿区张集、潘一、潘三、顾桥和丁集对其地温值与地温梯度分析研究,得出大部分矿井都属于地温异常区,同时划分出一些矿区的热害类别；通过总结地温异常的一些规律,系统论述了大地构造、岩浆活动、水文地质等对地温异常的控制因素,为淮南矿区井下采取降温措施和矿井前期勘探工作提供一定的依据.     

周口凹陷地温场特征及影响因素分析

周口凹陷区有着丰富的地下热水资源。根据69个地热钻孔资料和实测热导率资料分析了周口凹陷地温场特征及其影响因素, 地温梯度变化在 2.77～3.94℃ /100m 之间, 平均地温梯度为3.36℃/100m,大地热流密度在 43.6811～64.5884mW/m_²之间, 平均大地热流密度为55.7240mW / m_²。周口凹陷是一个中温型地温场,地温梯度和大地热流密度具凸起区较高、凹陷较低的特点,大地热流值与地温梯度分布规律相一致;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水等因素决定了该凹陷总体地温特征。     

新郑矿区地温异常及成因分析

根据新郑矿区热流值、地温梯度垂向、横向分布情况,结合该区构造分布特征及地下水运移情况分析,认为新郑矿区异常高热流值、高地温梯度是由于在构造(断层、背斜)起伏热效应作用下,具有不同热导率的地层造成地温梯度、热流值垂向及横向分布差异,再加上向下汇聚的地下水阻隔受压,导致短距离内形成较大温差,在压力驱使下向上运移,导致周围地层热流值出现正异常。     

贵阳市乌当区地热田地温场特征及大地热流估算

根据钻孔测温资料及热储分布规律,分析了乌当区地热田地温场特征,得出该区的地温梯度为2.25×10-2～2.59×10-2℃/m,并且随着地层向东南方向延展,盖层厚度增大,地温梯度有随之减小的趋势.通过钻孔测温数据及临近地区的岩石热导率值,得出乌当背斜核部的大地热流值为63.40 ～ 67.19 mW/m2,高于贵阳市的区域大地热流值.     

丁集矿区地温特征及其影响因素分析

基于对丁集矿区的地温、地温梯度、大地热流值的分析研究,分析了矿区地温及地温分布的特点,并据此揭示了影响研究区地温及其分布的地质因素。研究表明,丁集矿区属于高温热害矿井;纵向上地温随深度的增加而增加;横向上受构造控制作用明显,受厚松散层影响,矿区整体地温较高;矿区东部潘集背斜区域地温及地温梯度相对较高,高于相邻凹陷处;延伸至潘集背斜轴部的岩浆岩侵入体导致背斜轴部出现最高温;矿区东部密集的断裂分布导致矿区东部地温整体偏高。总体上,研究区地温受构造控制作用明显。     

淮南矿区地下水对现今地温场的控制

在收集和汇总淮南矿区测温资料的基础上,绘制了淮南矿区现今地温梯度分布图,分析其现今地温场特征;并从层间流动和穿层流动2方面分析地下水对地温场的影响。研究表明:受高温灰岩水层间流动的控制,地温梯度>3℃/hm的高温区沿陈桥-潘集背斜轴线走向分布,并形成该区地温北高南低,东高西低的特点;在潘二和杨村等矿井内存在深部高温岩溶水或浅层冷水沿张性断裂的流动,导致局部地区地温异常的现象。     

淮南矿区地温变化规律及其异常因素分析

基于地质学和热力学理论,系统地分析了淮南矿区地温变化规律及引起地温异常影响因素,为淮南矿区矿井热害控制提供基础技术参数,对淮南矿区采取经济合理的降温措施提供参考依据。     

淮南煤田地热地质特征分析-以顾北煤矿为例

本文以顾北煤矿为研究对象,研究了该区域的地热地质特征,盖层为新生界松散层,热储层为第三纪砂层、太原组灰岩和奥陶系灰岩;采用ANSYS软件对顾北煤矿的地温场特征和大地热流传导进行了二维数值模拟,并绘制了矿井地温等值线图。结果表明:大地热流在矿井中部重新再分配,数值模拟的平均地温梯度3.00℃/hm与系统测温平均地温梯度3.02℃/hm基本吻合,地温梯度整体表现为南北高中间低,地温呈马鞍形分布。此外还分析了岩性变化对现今地温场分布的影响。     

华南下扬子区现今地温场特征

在前人研究成果的基础上,整合了新近获取的地温数据,基于下扬子区66口钻井的试油温度数据及岩石热物性参数资料,分析了该区现今地温梯度、大地热流及1 000 ～5 000 m埋深处的地层温度的分布特征.研究表明:该区大部分的现今地温梯度为18 ～ 25℃/km,其中,苏北盆地地温梯度较高(平均为30℃/km);全区现今大地热流为48～80 mW/m2,平均为60 mW/m2,与全球大陆区平均热流相当.深部地层温度估算指出,该区北部4 000 m埋深处的温度已达150℃,区内主要古生界海相烃源岩层系目前为高-过成熟的生气阶段,具有适宜页岩气保存的温度条件.     

沁水盆地煤储层地温场条件及其低地温异常区形成机理

煤储层地温场条件是影响煤层气赋存与产出的关键因素，从目前沁水盆地煤层气井生产情况来看，煤储层地温低异常区煤层气开发井的产气效果普遍较差，因此，开展煤储层地温场条件研究，揭示低地温异常区形成机理，对于低地温区煤层气开发显得尤为重要。采用沁水盆地煤层气井地温实测数据，系统分析了沁水盆地3号煤层和15号煤层地温及其梯度和大地热流分布特征，揭示了煤储层地温分布规律，提出了煤储层地温梯度等级划分标准，圈定了沁水盆地石炭-二叠系煤储层地温梯度小于1.6℃/hm的地温低异常区，揭示了研究区煤储层地温低异常区分布及其受控机制。研究结果表明，沁水盆地恒温带温度整体呈现由西北向东南逐渐增高的趋势，恒温带深度由北向南逐渐变浅，恒温带温度为13.2～15.2℃,恒温带深度为27.4～33.1 m。沁水盆地煤储层地温及其地温梯度均随深度的增加而增高。3号煤储层温度为14.6～100.9℃,平均为30.58℃,地温梯度为0.008～3.770℃/hm,平均为1.62℃/hm; 15号煤储层温度为15.3～111.8℃,平均值为33.28℃,地温梯度为0.046～5.350℃/hm,平均为1.87℃/hm;大地热流...     

淮北宿临矿区现今地温场的构造控制

基于对淮北宿临矿区的地温场研究,分析了研究区现今地温场的分布特点,并据此揭示了研究区构造对现今地温场的控制作用.研究表明,宿临矿区地温场分布明显受构造控制,徐宿推覆构造上、下盘地温场差异明显,上盘地温梯度值明显低于下盘;背斜隆起区地温梯度高于向斜凹陷区域,童亭背斜为一整体地温梯度相对偏高的构造单元;研究区断裂对地温场分布有着重要影响,在大断裂交汇处、断裂密集处地温梯度也相对偏高.     

丁集煤矿井下热流测定分析

提出了采用自然伽马测井技术来探测和研究煤岩地层不同深度岩石中放射性元素生热的方法。对岩石生热率公式进行了深入地研究,并通过自然伽马放射强度计算出淮南矿区丁集煤矿不同地层放射元素含量、地壳热流值、地幔热流值。根据地壳热流和地幔热流两部分热流值在整个大地热流值中所占的比重,得出丁集煤矿地质属于"热壳冷幔"地层。     

大地热流和地温ANSYS数值模拟研究

钻孔系统测温是大地热流和地温问题研究通常采用的方法。应用先进的大型有限元分析软件ANSYS，对缺少系统测温数据的区域进行数值模拟的方法，以平庄盆地为例，对大地热流传导和地温进行了数值模拟。     

王行庄煤矿地温特征及地热资源的利用

王行庄煤矿位于河南省郑州市南45 km,设计生产能力120万t/a,为一大型新建矿井。该区因煤层埋藏较深、地温较高,地热成为影响该区煤炭开采的重要因素之一。通过对测温资料的整理,确定了恒温带、孔底温度、地温梯度和煤层底板温度等重要地温参数,并总结出矿区二₁煤层地温变化规律、地温热害分区、地温梯度及地温异常分区、地温梯度变化规律、矿山地温类型等地温地质特征及其影响因素,并对矿区地热资源的利用进行分析。该研究对指导矿山建设与资源开发具有重要意义。     

三都矿区地温分布规律

通过现场实测地温数据,分析了三都矿区地温场、地温梯度分布特征以及影响矿区地温分布的因素.研究发现:地温随煤层的埋深增加而增加,三都矿区的地温梯度值在正常范围内,井田-420~-650 m水平为一级热害区,二级热害区分布在-650 m水平以下,地质构造是影响地温分布的主因.低于原始岩温的地下水,渗流速度对岩壁的温度场的影响是随着渗流速度的增加,壁面温度降低,但当渗流速度大于约0.7×10~(-5)m/s时壁面温度保持恒定.研究为三都矿区的深部开采过程中,对地温的预测以及热害防治工作提供了参考.     

淮南煤田新区地温分布规律分析及热害防治

针对淮南煤田新区矿井热害十分严重的问题,从矿区复杂地质条件、开采深度等情况出发,分析地热形成机理,得出淮南煤田新区地温分布的规律,综合分析了影响矿区地温异常的主要因素.根据大采深、高产量、高地温的淮南新建矿井的特点,总结了应对淮南新区热害异常的综合防治方法,以顾桥等矿人工降温系统为例,介绍了热电冷联合降温系统的优点以及降温效果.     

淮南矿区地温热害异常因素浅析

针对目前淮南矿区的地温热害问题,本文先从矿区地质构造入手,以丁集、潘谢地区矿井为例,对造成热害的主要热源进行了系统而具体的分析。另外,该文也分析了矿井热害对工作人员和矿井安全高效生产带来的严重危害,对解决其他矿区地温热害问题有一定的参考价值。     

丁集矿区地温变化规律及深部热害预测

以淮南丁集矿区为例,系统分析地温资料,揭示了地温变化规律。由于受较厚松散层、煤系地层的聚热作用以及岩浆岩侵入的影响,地温呈现南低北高的态势。统计并划分了矿区热害面积,其中-800mⅡ级热害区占到了矿区总面积的92.59%。最后,建立了地温与深度关系回归方程,并对深部热害进行预测,提出了热害的防治措施。     

李粮店煤矿地温特征及其影响因素分析

李粮店煤矿位于河南省新密煤田的东南部,探明优质贫煤、无烟煤资源储量3.4亿t,为一大型在建矿井。因该区煤层埋藏较深、地温较高,地热成为影响该区煤炭开采的重要因素之一。通过对测温资料的整理,确定了恒温带、孔底温度、地温梯度和煤层底板温度等重要地温参数,并总结出矿区二₁煤层地温变化规律、地温热害分区、地温梯度及地温异常分区、地温梯度变化规律、矿山地温类型等地温地质特征及其影响因素,对于指导矿山建设与资源开发具有重要意义。