杨柳煤矿地温特征及其影响因素研究.pdf

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1、2014年第39卷第3期能源技术与管理Vo1．39No．3Ener~Teehnolo~andManagement17doi：10．3969~．issn．1672-9943．2014．03．006杨栅煤矿地温掳征及其影响因素研究肖磊，张培培-，董旭(1．淮北矿业集团杨柳煤矿，安徽淮北235000；2．安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南232001)[摘要]根据测温钻孔及井下测温资料，对杨柳煤矿的地温及地温梯度进行了分析，以此揭示了影响地温及其分布规律的地质因素。研究表明：纵向上地温随深度的增加而增加；横向上地温由东北向西南温度逐渐降低，受厚松散层

2、影响，整体地温较高；地温分布受构造影响不明显；岩浆岩侵入体是导致温度分布的主要因素；井田西南部密集的断裂分布是导致局部异常的主要原因。总体上，杨柳煤矿地温分布受岩浆侵入控制作用明显。[关键词]杨柳煤矿；岩浆岩入侵；地温；影响因素[中图分类号]TD727+．2[文献标识码]B[文章编号]0引言社会经济的发展对资源的需求逐渐加大，使煤矿的开采逐渐向深部延伸，地热灾害逐渐成为煤矿开采的主要灾害之一，是制约煤矿深部安全开采的瓶颈。如不能解决地热问题，将严重阻碍煤矿深部开采的进行。许多学者对地热问题进行了分析研究，如：王炬_1通过对研究区内的钻孔地温资料统

3、计和对现场气温分析的基础上，对丁集井田地温变化规律及防治进行了探讨；谢中朋等以张双楼煤矿为研究对象，对高温矿井地温分布规律与反问题进行研究；张振飞l3等分析了耿皇井田地温分布特征及影响因素；周昀涵⋯等分析了淮南矿井地温异常成因；魏民涛等以梁北煤图1杨柳煤矿构造纲要图矿为例，介绍了冰冷地温辐射降温技术的应用；吴素珍等对钱营孜煤矿地温分布规律及其异常因2井田地温特征素进行了分析。文章以杨柳煤矿为例，分析研究了2．1地温梯度分布其地温特征及其影响因素，为矿井热害的防治及地温梯度是反映垂直深度每增加百米温度增安全生产提供重要依据。加的度数，其计算公式为：

4、1井田概况Tcloo=100×争‘1)杨柳煤矿生产能力180万t／a，范围由38个式中，∞为地温梯度，~C／hm；T1为恒温带温拐点坐标构成，井田面积6O．3833kmz，开采深度，℃；。为恒温带深度，m；为测温孔孔底的测度⋯2501000m。井田位于童亭背斜东南翼。地量校正温度，℃；为钻孔孔底的测量深度，m。层走向在浅部为近于南北向，深部由于断层的切该矿及邻区均无恒温带资料，因此只能利用割，地层走向变化较大，地层倾向总体向东倾。矿间接的方法计算出来，其计算公式为：井内地层倾角变化较大，一般在5~~25o之间，次H1=20h(2)一级小褶曲和断裂

5、构造较发育，岩浆岩较为发育。=2．5(3)杨柳煤矿构造纲要图如图1所示。式中，日为恒温带深度，m；h为该地区平均2014年6月18肖磊，等杨柳煤矿地温特征及其影响因素研究Feb．．2014气温日影响深度，m；为恒温带温度，cC；T为年简易测温孔的测温资料和常温层分析，在纵向上，平均气温，℃。杨柳煤矿地温随深度的增加而变大。根据矿井3因该地区平均气温日影响深度约l_5m，通过个近似稳态测温孔，作出杨柳煤矿温度随深度的公式(2)计算可知，该区恒温带深度为30m。该地变化曲线如图3所示。从图3可以看出，不同钻孔区年平均气温为14．4℃，由公式(3)可知

6、该区恒的地温以及地温梯度值有所差别，且相互间差别温带温度为16．9℃。根据该区测温钻孔资料及公随深度的增加而增大。式(1)计算出各钻孔的地温梯度如表1所示，并依此作出该区地温梯度等值线图如图2所示。表1各钻孔地温梯度序号序号翻104-162．49804-372．55204-172．60904-392．503O4—182．62l0O4—402．O8404—203．09I104-412．07504-262．1312检12．45604—272．23l3检22．607O4—282．4614检32．54图3近似稳态测温孔温度一深度关系2．3地温横向分布特征

7、通过对杨柳煤矿测温钻孔一700m处的温度统计，并制作杨柳煤矿一700m地温等值线，如图4所示。从图4可以看出，全井田一700m温度为30．2oC～33℃，平均温度为32．1oC。整体上表现为温度较高，由东北向西南温度逐渐降低，在东北部测温孔04—2O的地温梯度为3．09~C／hm，水平温度为33℃，属于高温区域；在西南测温孔04—41钻孔处地温梯度值为2．07~C／hm，水平温度为30．2oC，属于低温区域。图2杨柳煤矿地温梯度等值线图由表1可知，井田地温梯度最小值为2．07℃／}1m，最大值3．09℃／}lm，平均为2．46℃／}lm。一般情况

8、下，正常地温区是深度每增加33．3m，温度升高1oC，而该井田是深度每增加40．65m，温度升高1℃，所以该井田属正常地温区。从图2杨柳