大柳行金矿井下地热资源利用技术研究

发布时间：2021-11-28 19:32

　　胶东地区金矿资源比较丰富,在矿山开采的过程中会伴随着热害问题,这不仅对井下工作人员的身心健康产生严重影响,还会影响矿山的生产效率。在矿山地热的开发利用中,既可以解决热害问题,还可以利用地热资源。水是地热的最佳载体,而热岩体中的裂隙是低渗透储层的有效储集空间和主要的渗透通道,控制了渗透水的渗流系统。因此对岩体中的裂隙控制和地热水渗流的研究成了矿山地热开发的关键问题。本项目是以蓬莱市金创集团大柳行金矿为背景,在矿区地热能分级利用和湿热治理一体化的新模式下,合理利用矿山地热资源,降低矿山湿热环境,将矿山的地热资源服务于矿山,使其开发的矿山资源经济效益最大化。本文主要做了以下几个方面的工作:（1）广泛查阅外文献,确定了胶东地区矿井地热资源的研究背景及意义;以山东省大柳行金矿为实验基地,现场调研,分析井下地热资源的利用情况,掌握矿山的水文地质条件、矿区周边环境、井下温湿度等基础资料。（2）采用浅孔测温法测定大柳行金矿上部废弃井巷原始岩温,建立地表气温变化对变温带影响的数学模型,分析增温带原始岩温随深度增加的分布梯度,建立矿井浅部三维地温场模型,以实测值基于三维温度场模型反演出大柳行金矿地质条件下... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究综述
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究技术路线
    1.5 本章小结
第2章 矿山地温分布规律研究
    2.1 矿山概况
        2.1.1 自然地理条件
        2.1.2 气象水文条件
    2.2 浅层地温测定与分析
        2.2.1 浅孔测温法
        2.2.2 浅孔测温的理论依据
        2.2.3 温度分布梯度
        2.2.4 建立地表气温变化对变温带影响的数学模型
    2.3 浅层三维地温场模型的建立
        2.3.1 建立大柳行金矿浅层三维地温模型
        2.3.2 反演矿山地温分布规律
    2.4 本章小结
第3章 矿山地热水渗流与岩体裂隙变形规律研究
    3.1 矿山地热水渗流与岩体裂隙变形关系模型的建立
        3.1.1 水渗流关系与裂隙变形模型的建立
        3.1.2 水渗流与裂隙变形关系模型拓展
    3.2 不同因素对岩体裂隙渗流的影响分析
        3.2.1 应力变化对裂隙渗流的影响
        3.2.2 裂缝角度对裂缝渗流的影响
    3.3 非线性岩体人工压裂控制模型的建立
        3.3.1 模型假设
        3.3.2 建立非线性人工压裂控制模型
    3.4 单孔法验证模型
    3.5 本章小结
第4章 巷道壁面与风流湿热交换的fluent模拟
    4.1 fluent软件简介
    4.2 终点温度受到巷道壁温的影响分析
        4.2.1 模型参数的确定
        4.2.2 模拟结果的分析
    4.3 终点相对湿度受到巷道壁温的影响分析
    4.4 本章小结
第5章 矿山地热资源利用研究
    5.1 浅层巷道地温效应调控风流温度的研究
        5.1.1 巷道模型假设
        5.1.2 风流与围岩换热分析
        5.1.3 风流温度与巷道尺寸关系的确定
    5.2 地热水的梯级综合利用
        5.2.1 梯级利用模式的应用条件
        5.2.2 地热水梯级利用模式
        5.2.3 梯级利用的技术分析
        5.2.4 梯级利用的经济分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]胶东半岛矿山地热资源利用方法[J]. 张永亮,刘耀香,陈喜山.  金属矿山. 2014(05)
[2]浅谈新型能源地热能的开发和利用[J]. 赵霄飞,任亮亮.  中国新技术新产品. 2012(16)
[3]山东省金属矿区热能分级利用模式研究[J]. 张永亮,蔡嗣经,撒占友,王春源.  矿业研究与开发. 2011(01)
[4]矿山井下岩体裂隙变形与水渗流关系模型[J]. 刘桂丽,张永亮,蔡嗣经.  金属矿山. 2010(07)
[5]浅层地温场中热对流数值模拟[J]. 吴志伟,宋汉周.  岩土力学. 2010(04)
[6]地热水多元梯级综合利用模式及其应用[J]. 刘峰彪.  有色金属. 2009(04)
[7]清水压裂裂缝闭合形态的力学分析[J]. 闫铁,李玮,毕雪亮.  岩石力学与工程学报. 2009(S2)
[8]山东省临清市地热资源评价和开发利用方案建议[J]. 刘春华,杨丽芝,刘中业.  城市地质. 2009(03)
[9]山东省地热资源及其开发利用[J]. 高宗军,吴立进,曹红.  山东科技大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]利用浅钻孔测定原始地温的方法[J]. 吴章云,曲方,樊海兵,谢正文.  煤矿安全. 2008(08)

博士论文
[1]高地温巷道围岩非稳态温度场及隔热降温机理研究[D]. 张源.中国矿业大学 2013

硕士论文
[1]潘三矿热害调查及风温预测研究[D]. 张群.安徽理工大学 2015
[2]丁集矿地温分布规律及其异常带成因研究[D]. 王康.安徽理工大学 2015
[3]矿井通风井巷热交换规律数值试验研究[D]. 魏亚兴.中南大学 2012
[4]高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D]. 侯建军.河南理工大学 2010
[5]云南东部地热赋存规律及成因模式[D]. 程先锋.昆明理工大学 2008
[6]运输机巷风流温湿度预测及模拟研究[D]. 涂中强.河南理工大学 2007
[7]高温矿井地温分布规律及其评价系统研究[D]. 王志军.山东科技大学 2006



本文编号：3525017