矿井岩溶热储三维地质建模及地热资源潜力评价
张源1
万志军2
胡淞博3
王朱亭4
张波5
赵东6
1.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学煤炭精准勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州 2211162.中国矿业大学煤炭精准勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州 2211163.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 2211164.安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 2320015.平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院,河南平顶山 4670996.平顶山天安煤业股份有限公司十矿,河南平顶山 467099
摘要：传统热储体积法适用于大尺度区域的地热资源量评价,用于矿井地热资源量评价时误差较大.在分析平顶山矿区"源、通、储、盖、流体"地热系统特征的基础上,建立了矿区地热成因概念模型.以平煤十矿井田为主要研究区,基于区内地热地质条件和地面、井下钻孔资料,采用地下水模型系统(Groundwater Modeling System,GMS)软件建立了研究区内地层的三维地质模型,呈现了寒武系碳酸盐岩地层及覆岩的展布情况,并对寒武系碳酸盐岩地层空间进行了数字化.提出了用于矿井地热资源评价的积分式热储体积法,采用该方法对研究区内寒武系岩溶热储静态资源量进行了估算,并评价了热储的动态资源量,得出了热储层地热资源量与地热水位标高的关系曲线.对研究区内寒武系岩溶地热水进行了水质全分析,评价了地热水的腐蚀性和结垢性.结果显示,研究区内寒武系碳酸盐岩(灰岩)层为岩溶热储层,热量主要来自寒武系朱砂洞组以深的高温岩体;地表大气降水经寒武系灰岩露头和矿区周缘深大断裂进入深部岩体,沿途被加热后储存于寒武系灰岩地层中,并持续接受深部基岩热量传输,形成水热型岩溶热储;寒武系岩溶热水静态资源量为76.8亿m3,蕴含热量1.19×1018 J;岩石中蕴含热量为3.25×1018 J;地热资源总量为4.44×1018 J;地热可采资源量为6.66×1017J,折合标煤22.7 Mt;寒武系岩溶热水具有轻微腐蚀性,结垢性为轻微—中等,流经金属管道和容器需要做防腐和防垢处理.
关键词：矿井地热岩溶热储地质建模储量评价地热水
分类号：P314(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)TK529(地下热能、地下热能机械)TD989(矿产资源的综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(52074266)
论文发表日期：2024-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 3571-3579 )
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