煤-热共采模式下矿井地热水开采及智能调度技术研究

为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标，实现能源绿色清洁转型，开发深部矿井地热资源具有重要意义。以平煤十矿为背景，利用热储体积法，评价了矿区地热水开发潜力，结果显示矿区地热水蕴藏热能7.63×10¹⁷ J，折合标煤26.1 Mt，动态地热流体可采量折合标煤1.01 Mt/a，具有较高开发潜力。基于此，在煤-热共采理论及框架的基础上，提出了矿井地热水开采方法，并提出了一种基于地面热负荷的地热水开采智能调度技术。通过计算矿区热负荷，设计了矿井地热水开采方案，并进行了现场工业性实验。实验结果表明，开发利用矿井地热水可满足平煤十矿矿区17万m²的冬季供暖及7 000余名职工日常洗浴，同时可减少燃煤约10 327 t/a，折合CO₂排放量2.69×10⁴ t/a，为企业带来693.8万元的经济效益。因此，深部矿井地热水开采具有良好的安全效益、经济效益、社会效益与环境效益，可为我国“双碳”目标的实现贡献力量。