论文部分内容阅读
为了对宿东矿区的地温分布规律展开研究,根据矿区地面钻孔测温数据及巷道钻孔测温数据,并结合地热学、构造地质等理论以及相关学者的研究,对研究区朱仙庄矿、芦岭矿的地温分布特征与主要影响因素展开分析,并采用COMSOL Multiphysics有限元软件对朱仙庄矿补11勘探线剖面进行数值模拟,预测热害区范围,并计算宿东矿区的地热资源量。主要有以下研究结果:(1)研究区地温正常。全矿区地温梯度值在2.06℃/hm～2.86℃/hm之间,研究区地温分布与深度具有较好的线性关系及:T =-0.0234H+ 23.54,平均地温梯度为 2.34℃/hm。(2)朱仙庄矿煤层开采-435 m水平温度值在25.74～29.19℃之间,均值为27.83℃,-700m水平的温度值在 31.19℃～36.77℃之间,均值为 34.57℃-1000m水平温度值在37.36～45.34℃之间,均值为42.20℃。深度大于498 m为一级高温区,深度大于708 m为二级高温区;芦岭矿煤层开采-400 m水平的温度值在24.9～27.19℃之间,均值为 26.0℃;-590 m 水平的温度值在 28.75℃～32.14℃之间,均值为30.37℃。-900 m水平温度值在35.03℃40.22℃之间,均值37.51℃。深度大于546 m为一级高温区,深度大于776 m为二级高温区。(3)研究区地温分布主要受构造控制,宿东矿区地处徐宿推覆体上盘,由于断层性质为压性断层,即断层起着绝热的作用,因此,宿东矿区的地温梯度低于断层下盘,与相邻矿区相比均较低;研究区深部岩石具有较好的热传导性能,地热传导速度较快,因此现今地温梯度值相对较低,浅部地层被松散层覆盖,而松散层热导率较低,导热性能较差,从而近地表具有较高地温梯度值;研究区的岩浆侵入时代为燕山期,岩浆余热已经基本散失,因此对现今地温分布的影响较小;热水在张性断裂与压性断裂交汇部位上升,或者地下热水在相对封闭的区域内聚集,都会造成局部区域地温异常。(4)朱仙庄矿标高-800m以浅的地热资源量:Qr1=1.141×109kJ;芦岭矿标高-800 m以浅的地热资源量:Qr2=1.562×109kJ,即宿东矿区-800 m以浅的地热资源量Qr=Qr1+Qr2=2.703×109kJ。