井下作业的节能

丰羽矿属高温岩层地带,地温梯度平均为23℃/100米。随着深部巷道拉开,岩层温度有上升的趋势。作为改善高温岩层中井下作业环境的降温方式,除了确立主要通风机通风系统外,还采取了如下主要措施:(1)使用局部扇风机,确保井下有效风量;(2)用洒水法降低局部温度,夏季用的冷却     

井下作业的节能措施

一、前言丰羽矿处于高温岩层地带,平均地温梯度为23℃/100米。随着巷道在深部展开,岩层温度有升高的趋势。作为改善高温岩层的井下作业环境的井下冷却方式,除确立使用主要扇风机的通风系统外,主要采取以下措施。1)确保有效风量:使用局部扇风机;2)通过洒水局部冷却:供给冷却水     

新城金矿深部热环境分析及围岩温度测试

随着开采深度的增加,新城金矿已经进入深部开采阶段,逐步面临高温热害问题。鉴于此,开展地下深部热环境分析,分析矿区主要热源及其形成机理,应用工程热力学手段量测不同开采深度下巷道风流温度、湿度以及风速等环境因素。采用深孔测量法测定不同深度的围岩温度,研究地温梯度变化规律。测试结果表明,巷道风温、水温均随着开采深度的增加而增大,主要生产中段相对湿度在80% RH以上,矿区恒温带温度为23 ℃,正常地温梯度为0.018 ℃/m,调热圈半径为17~18 m。该结果为有效控制井下作业场所的热环境状况以及热害防治研究提供了基础数据。     

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...     

张庄铁矿地温监测技术及地温分布规律研究

地温场是矿井热环境的主要影响因素。采用热电偶地温监测技术,从垂直和水平两个方向进行地温监测,得到该矿垂直平均地温梯度为2.8℃/100 m,-480 m水平以上地温梯度为0.98℃/100 m,-480 m水平以下,地温梯度为5.08℃/100 m;水平地温梯度由南向北分为3个区域,分别为1.5,0.1和1.8℃/100 m,温度由南向北逐渐增高;调热圈厚度为20 m。利用VENTSIM软件建立了地温分布模型,得出该矿地温分布规律,为通风解算奠定了基础。     

深部矿井地温梯度规律分析

为掌握深部矿井地温分布规律,对某深部矿井-505~-1 030 m水平的原岩温度测定;利用稳态双平板法对围岩的热物性参数测定,确定测点处围岩散热圈的厚度;现场实测结果表明浅部地温梯度为1.557 5℃/hm,深部3202工作面2.114 3℃/hm,地温梯度随采深增加成规律性变化;SPSS软件相关性分析结果表明地温梯度与原岩温度、标高相关性较好,回归预测分析表明,随着埋深的增加原岩温度在-1 600 m水平时可达39.455℃,地温梯度3.453 3℃/hm;届时该矿地温热害问题将愈发凸出。     

滇东北铅锌矿山1500 m以浅地温梯度变化规律

为了研究滇东北某铅锌矿山1 500m以浅的地温梯度变化规律,采用浅孔测温法对矿山四个水平的原岩温度进行测定,并根据测定结果进行拟合分析。实测结果表明:由浅及深的地温梯度分别为0.64℃/hm、0.81℃/hm和1.62℃/hm。由于924m处于开拓阶段,更接近原岩温度,且受裂隙承压水的影响最大,因此地温梯度最大。拟合得出矿山地温梯度为1.449℃/hm,原岩温度随采深的增加逐渐变大,该地温梯度可以用来进一步推测一定开采范围内原始状态下的深部原岩温度,研究结果为该地区深部的热害评价提供了基础和依据。     

鄂东地区干热岩分析

通过系统分析研究得出在鄂东地区地热资源热源主要来自于岩浆余热、放射性物质蜕变和地热增温,在出露的温泉附近,普遍侵入岩体的分布,特别是在英山罗田一带,温泉集中出露,根据调查,最大地热地温梯度达13.6℃/100 m,该地段地温场高和地温梯度异常明显,地温梯度是正常地壳2倍,属地热异常区,深部存在热源,可以认为鄂东地区是在挽近期仍有侵入活动的地带,可能有浅埋的干热岩体。     

毛坪铅锌矿采场热环境影响因素研究

矿井热害是矿井深部开采面临的重要问题。以毛坪铅锌矿为工程案例,采用现场测试与数值模拟相结合的方法,研究了不同热源对深部矿井采场热环境的影响。基于现场实测的采场地温梯度与热环境参数,构建了毛坪铅锌矿采场物理模型,采用COMSOL软件分析了较低地温条件下风流温度、人体热源、机电设备以及充填体四种热源对采场及围岩温度的影响,并通过现场温度测量数据对数值计算结果进行验证。结果表明：毛坪铅锌矿目前开采水平地温为21.60℃,地温梯度为1.66℃/hm;灰砂比是影响充填体放热的重要因素,充填体产生的热量不仅会借助风流直接传至采场,还能通过围岩传导至巷道壁面,造成采场温度升高;地温对采场温度影响较大,采场温度随着地温的增大呈线性增加;毛坪铅锌矿中各个热源对采场环境的影响程度不同,其中风流能显著提高采场温度,充填体和机电设备次之,人体热源对采场温度的影响最小。     

新义二井深部地温场特征及控制因素分析

以新义二井深部煤详查区的钻孔测温数据为基础,对勘查区的地温场特征及其控制因素进行系统分析。结果表明,详查区地温梯度为2.37～3.24 ℃/hm,整体属地温梯度正常区,局部存在高温异常区。在纵向上,煤层温度随埋藏深度的增加而增大,两者存在明显的线性相关性,表明详查区地层增温类型主要为传导型;而地温梯度与钻孔深度之间的关系则较为离散,两者无明显相关性。研究表明,地质构造、松散覆盖层厚度及地下水活动是详查区地温场的主要控制因素。     

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。     

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。     

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.     

孟加拉国巴矿建井期间降温措施的探讨

孟加拉国巴拉普库利亚矿井是我国自行设计并以成套设备出口的国外矿井,矿井地温梯度达4.7 ℃/100 m,矿井初期开采达-430 m水平.-260 m水平巷道温度达31～33 ℃,预测-289 m水平岩温达38.8℃,-420 m水平岩温达45 ℃.恶劣高温环境严重影响了建井工人的身心健康和建井目标的实现.为此,通过分析矿井热害特点,在通风系统还没形成的情况下,提出建井期间矿井降温措施:即增加风量,提高风速;选择合理的通风系统;采用双巷掘进和实行个体防护.当采取综合措施不能取得预期效果时,则应进行机械制冷;并着重解决好制冷站位置的选择和提高制冷、输冷效率和冷凝热排放等关键问题.     

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。     

高温高湿矿井人体热舒适数值模拟研究

基于三维k-ε湍流模型,利用Fluent软件模拟了不同风速和不同温度组合条件下,高温高湿巷道中的热环境.并根据热舒适性的评价指标PMV-PPD对巷道中热环境进行预测和评价,给出了高温高湿巷道中的速度场、温度场、热舒适性指标PMV、PPD分布图.结果表明:在巷道壁面温度为42℃、湿度为90%的高温高湿热环境中,采用入口空气温度低于25℃时,以0.5m/s的速度进风完全满足矿工热舒适要求:当入口空气温度在28℃以下时,以1.0m/s的速度进风也可满足矿工热舒适要求;当入口空气温度超过28℃时,应对进风空气进行降温处理.     

高温作用后砂岩力学性质实验研究

研究了5种温度作用后砂岩的纵波速度以及力学特性。研究表明:高温作用后砂岩纵波速度逐渐减小,并且随着温度升高,纵波速度降低值增大;400℃~800℃随着温度升高而降低,脆性减小;砂岩三轴抗压强度随着围压升高而增大,且围压越大,增加幅值越大,弹性模量随着温度升高而减小。研究表明,高温作用使岩体的水分含量减少,孔隙体积增大,使岩体裂纹扩展,并且产生新的裂缝。     

首山一矿地面集中式降温技术与工程实践

首山一矿己组煤层属二级高温区，煤层埋藏深、工作面走向长、通风距离远，煤层底板以上地温梯度263～418℃/100m，平均地温梯度342℃/100m，大多数工作面温度均超过33℃、湿度达到96%，矿井热害问题严重。为保障职工的身心健康和矿井的生产安全，平宝公司采用集中式降温技术处理首山一矿己组煤层矿井热害问题。文章通过对己组煤层各工作面降温效果进行分析，评价了地面集中式降温系统的降温效果。结果表明，装备空冷机的制冷分支巷道温度降幅5～11℃，湿度降幅20%～30%，工作面温度基本上降到25℃以下，湿度均降到75%以下，取得良好的降温效果。平宝公司通过工程实践为高温矿井的降温提供了可靠的方法。     

丁集矿地温随深度变化趋势及防治措施

随着丁集煤矿的开采深度逐渐向深部发展,工作面的高温现象也更加突出,矿井气象条件呈现恶化趋势,严重地威胁着煤矿安全高效生产和井下工人身心健康。根据丁集煤矿的地温钻孔资料,对其地温状况进行分析,发现丁集煤矿的地温异常特征比较明显。全井田地温梯度2.30~4.00℃/100 m,平均为3.21℃/100 m。深度每增加31.15 m,地温增加1℃,属地温异常区。运用线性回归和数理统计方法对开采深度不断增加的煤层的地温进行分析,发现丁集煤矿的地温分布在深度上具有规律性。根据得出的规律,提出了地温的防治措施,对煤矿的安全高效开采具有一定的现实意义。     

贵州毕节中东部地温场分布特征研究

以贵州毕节中东部地温场分布特征为研究对象,根据地热井的地球物理测井资料,结合垂向地质结构分析,研究区地温场垂向上地温梯度值与井深呈正相关关系,且在同一储集单元内保温盖层的地温梯度值比热储层大。地温场平面分布特征总体上实际地温梯度值较原值低,其中大方—黔西—金沙一线地温梯度值实为3.0℃/100m,较原值低0.5℃;纳雍—织金一线从原来的3.0℃/100m降低至2.0℃/100m,较原值低1℃;研究区内分布的平寨穹窿、锅厂穹窿及安底穹窿的地温梯度值分别调整为3.0℃/100m、3.5℃/100m、3.5℃/100m。