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题名胶东半岛矿山地热资源利用方法
被引量：9
- 1
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作者
张永亮
刘耀香
陈喜山
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机构
青岛理工大学黄岛校区汽车学院
青岛经济技术开发区科技发展局
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出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2014年第5期158-161,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:51204100)
中国博士后科学基金项目(编号:2013M541934)
山东省博士后创新项目(编号:201303045)
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文摘
随着矿产资源的大量消耗,矿山向纵深开采成为必然趋势,随之而来的地热问题也越来越多地显现出来;矿山地热水既是淡水资源又蕴含热能,极具利用价值。矿山地热虽是绿色能源,如不能合理转化利用,会造成井下高温,严重影响生产效率。以矿山地热资源循环利用为研究目的,从地温效应调控入风流温度、热泵技术在金属矿山中的应用以及地下水回灌系统的角度,分析了矿山地热的利用原理及方法,建立了浅层井筒与风流热交换模型、压力回灌三维非稳定流数学模型等相关理论模型,并对地热利用方法进行试验研究和分析,研究结果应用于胶东半岛典型金属矿山中。结果表明,对矿山地热资源的合理利用在理论上和实际操作上具有可行性,可为我国矿业绿色能源开发探索一条可能的途径。
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关键词
矿山地热资源
热交换
循环利用
回灌
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Keywords
Mine geothermal resources
Heat exchange
Cyclic utilization
Recharge
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分类号
TD928.5
[矿业工程—选矿]
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题名煤-热共采模式下地热水非常规开采数值模拟研究
被引量：12
- 2
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作者
万志军
张源
师鹏
苟红
王朱亭
于振子
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机构
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期1115-1125,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674242,52074266)。
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文摘
在我国“碳达峰、碳中和”时代背景下,开展矿井地热水资源开发利用实现煤-热共采的研究具有重要战略意义。然而,目前煤-热共采技术尚不成熟,针对矿井地热水抽采的研究还需进一步补充。因此,基于煤-热共采理论及技术框架,提出了一种地热水井下非常规开采方法。分析了矿区热储形成机制,采用热储体积法对矿区地热水资源量进行了估算,评价了矿井地热水开发潜力。同时,数值模拟了地热水非常规开采模式下的热储温度场及生产井水温变化。分析了生产井群参数对热储层温度场及生产井水温的影响,并与常规地热水生产方法进行了对比。最后,讨论了矿井地热水开采利用所产生的社会、经济效益。结果显示:①矿区地热水静态可采量为1.14×10^(17)J,折合标煤3.9 Mt。动态可采量为2.95×10^(16)J/a,折合标煤1.01 Mt/a。②生产井水温受回灌水温的影响较大,与回灌方式的关系不大,且回灌水温对生产井水温的影响主要体现在生产后期。③随着生产速率的增加,生产井群热突破时间提前,且在热突破点之后的温降速率加快。④均衡生产对生产井的服务年限具有有益作用。⑤通过调整非常规开采模式的生产策略可实现生产井群的协调开采,延长生产井群的开采期限,使其平均温降速率小于常规开采模式下的生产井温降速率。⑥矿井地热开发系统建成后,可实现煤矿17万m^(2)的供暖及全矿职工的洗浴,每年减少燃煤10327 t,减少CO_(2)排放量26900 t,为企业创造693.8万元的经济效益。因此,针对水热型高温矿井,实施井下地热水非常规开采具有一定的可行性。通过合理布置生产井群分布,科学制定生产策略,可实现矿井地热水的高效开采。
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关键词
矿山地热
煤-热共采
矿井热害
地热水
非常规开采
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Keywords
mine geothermal
coal-thermal co-mining
mine heat damage
geothermal water
unconventional mining
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
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题名高温采空区地热抽采方法及抽采效果控制因素研究
被引量：3
- 3
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作者
闫璟泓
王方田
张少华
张源
胡剑宁
刁望杰
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机构
中国矿业大学孙越崎学院
中国矿业大学矿业工程学院
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
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出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2022年第6期85-90,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51974297,52074266)
徐州市重点研发计划项目(KC22283)。
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文摘
为合理利用矿井采空区地热资源,提出了一种采空区取热系统及采空区抽采回注地热利用的方法。建立了采空区热储的温度—渗流场数值模型,确定了影响抽采效果的控制因素,揭示了抽采过程中采空区温度场变化规律。采用正交试验—方差分析法,分析了各影响因素对抽采效果的影响程度。研究结果表明:采空区温度场冷锋首先由大孔隙率区域发展至抽采井附近,而小孔隙率区域降温较慢;各因素对抽采效果的影响程度顺序为注射流量>注射温度>抽采井长度>抽采压力。
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关键词
高温矿井
采空区
矿山地热
抽采效果
数值模拟
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Keywords
high temperature mine
goaf
mine geothermal heat
extraction effect
numerical simulation
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分类号
TD727
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名煤-热共采的理论与技术框架
被引量：30
- 4
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作者
万志军
毕世科
张源
王骏辉
吴栋
王靖超
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机构
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期2099-2106,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674242
51504236)
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文摘
煤炭与地热资源共采是煤及煤系共伴生资源共采的积极探索,是煤炭安全开采和地热能利用的有机结合,开发和利用矿山地热,可为绿色矿山建设和地热能发展做贡献。总结了我国高地温矿井的类型及其成因,统计了我国高地温矿井的分布情况,论述了开发和利用矿山地热资源的必要性和可行性。提出了煤-热共采的概念,从工程背景、科学问题、关键技术和工程实践等方面阐述了煤-热共采的基本理论与技术框架。探讨了煤-热共采的科学问题,包括煤系储层的地质力学问题,高地温矿井热源分析及深部地温分布规律,矿山地热资源的技术经济评价方法,煤-热共采的多场耦合及其演化规律等问题。在此基础上,分析了煤-热共采的关键技术,包括共采工艺,井下钻井与成井工艺,井下抽采与回灌技术,高效能热泵技术,高效能集输与间接换热技术,动态监测和智能调峰技术等。
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关键词
矿山地热
共采工艺
热泵
间接换热
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Keywords
mine geothermic
co-mining method
heat pump
indirect heat transfer
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
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