基于多重探查信息的深部岩溶地热水疏放及综合利用工程配置

2021.11.15

该技术根据平煤八矿已有的矿井地质和水文地质勘探资料，以及采掘过程中实际揭露的水文地质信息，分析了八矿西翼己组煤开采时的突水水源、突水通道的特征和矿井涌水量的变化规律及控制因素，对重要威胁水源——寒武灰岩水的补径排特征、水位动态变化规律、温度场特征循环运移规律进行了系统研究。该技术重点评价了八矿西翼寒武灰岩、L7薄层灰岩和L2薄层灰岩含水层的突水危险性。同时，结合八矿西大巷寒武灰岩的疏水降压方案，在评价寒武灰岩水量和水质的基础上，设计了地热水从西大巷至地面用户的综合利用方案，实现了底板灰岩含水层疏水降压、井下环境温度降低和地热水综合利用的有机结合。

平煤八矿应用结果表明：在160立方米/小时涌水量的作用下，同等通风条件下西大巷内空气温度降低2℃，相对湿度由74%降低至22%。每年可节约燃煤费、污水处理费、电费以及降低成本共计673.9万元，每年减少因燃煤而排放的粉尘约40.24吨、二氧化硫约348.71吨、一氧化碳约152吨、二氧化氮约26.82吨、煤灰渣约2145.93吨。

在平顶山矿区除八矿外，四矿、五矿、十二矿、十三矿、首山矿均存在矿井岩溶地热水灾害问题，同时也存在生活用水水源短缺的问题。因此，该技术成果对于指导其他矿井岩溶热储地热灾害的防治和地热水的综合利用均具有重要意义，具有较好的市场应用前景和较广阔的推广应用价值。

华北型煤田区的各矿区，其矿井地质条件、水文地质条件、水化学条件和地温分布条件都较为相似，随着开采深度的增加和开采范围的增大，都将面临越来越严重的地热灾害问题，平顶山矿区位于华北型煤田区，矿井地热灾害治理及综合利用具有典型性，因此该技术成果具有较好的市场应用前景和较广阔的推广应用价值，可为相关矿区地热灾害的防治和地热水的综合利用奠定理论基础。

[本技术选自于自然资源部关于《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录（2019 年版）》的公告，工作支撑单位：中国自然资源经济研究院]

技术推荐单位：河南省自然资源厅

技术申报单位：平顶山天安煤业股份有限公司八矿