金属矿山深部开采地温预测分析.pdf

科技资讯 2017 NO.19 SCIENCE z为深度。 关于公式1积分,可得到 G dz d   2 关于公式2积分,可得到 CGz z≠0,Cθ0时,有 Gz 0  3 式3当中θ0为地而温度;G为地温梯度。 那么其相应的热流 运算公式便是 dz d q   4 式4当中q为热流密度; λ 为岩石热导率。 把3式进行整理得 到 z q    0 5 若岩层属于均质,依据公式5,能推算出关于矿区深处任意点 对应的温度。 若岩层属于非均质,而是热导率不尽相同的水平层 叠形态时,随着岩层热导率的不断减小,地温梯度开始渐渐增大, 矿区深处二处的温度能表示是 dzG H i  0 0  6 式当中Gi是第i层里面的温度梯度。 在热流值以及岩石热导 率λi已然知道的形式下,有     n i i i H i H i z q dz qdz q 1 0 0 0 0 0       7 地面温度与各岩层所属的厚度与对应的岩石热导率是己知 时,依据公式7能运算出地下任意点深度的温度。 在现实矿山当 中,基本上数岩层都是非均质的,因此在计算深部温度期间,需要 通过岩石热导率相关的调和平均数值案例当作岩层热导率,通过 公式5来实行推算。          n i i i n i i i n i i D D D D 11 1   8 式8当中△Di是各岩层相应的厚度。 把公式8代入到公式 5当中,可得到     n i i i D qD q 1 00     9 公式4与公式9里面均包含热量值所属参数,都能实行热流 运算,现实运用当中需选取出一个更加有依据的方式。 从公式9 能了解到,大地热流值q属于其直线斜率,若深部地层对于其他热 源相关因素不作考虑,大地热流值属于常数。 不过公式3里面的 地温梯度G属于其直线斜率,因为矿山地下都是非均质岩层,因此 地温梯度便也不属于常数,相对比来说,公式9在进行运算时热 流值以及深部温度推演过程中比较稳定,适合用在较多情况,对 比公式4在分析现实状况时有较强的可靠性。 1.2 传导-对流型深部地温预测 地下水所属的温度因高低而存在差异,有时会对围岩热量进 行吸取,有时会对围岩进行放热处理,若热交换出现平衡状态时, 便会形成一个较为稳定持续的热传递,它的二维温度场基本公式 DOI10.16661/ki.1672-3791.2017.19.094 金属矿山深部开采地温预测分析 陈小明 湖北鑫力井巷有限公司 湖北大冶 435100 摘 要开采金属矿山时所面临的环境基本上都较为危险,伴随着不断增加的开采深度,矿山深层次里面的高温岩体带来的高 温效应渐渐变大,矿井深处的热害困扰也日益加大。 该文用实际地段考核的模式来校对预测数值与现实测量数值,对于地温相 关推算数值实行预估,依据文章里面的结论能了解到此方案针对矿井地温的预警检测存在比较高的真实性。 关键词金属矿山 深部开采 地温预测 中图分类号TD167文献标识码A 文章编号1672-3791201707a-0094-02 下转111页 科技资讯 2017 NO.19 SCIENCE vx,vz 分别为地下水于x和z轴方向上面对应流速分量。 含水层对应的厚度、 埋深,地下水实际流速与含水层以及上覆 不通透水层里面岩石的热导率将地下水关于水平移动,关于温度 场带来的影响层次定了下来,温度场能通过下面的方程进行表述 0 0 1 2 2 2            a q* x cvb x b 14 式14当中b是含水层实际厚度;a是含水层实际埋深;v是地 下水的实际水平流速;θ0是地下水对应的初始温度;λ1是不透水 层相关的岩石热导率;λ2是含水层对应的岩石热导率;q*是下边 界对应的热流值。 2 地温预测实例分析 为检验矿区社区深处所属的预测地温模型的可靠性,此文选 取了山东省大柳行所在的金矿当作探究基地,与笔者20102015 年几年间的现实工作经验相结合,利用关于矿山深处施工期间实 行钻孔检测,测量之后获得相关预测测量数值与现实测量数值之 间的比较结果,由结果能了解到,预测数值与现实数值几乎可以 看作是同等的,仅仅存在士0.5 ℃～1.2℃大小的误差,从这便能 了解到此类预测方案可靠性比较好。 3 结论 在开采矿山其深度持续加深的形式之下,矿井因高温所带来 的热害困扰也渐渐变得严重。 该文利用关于金属矿山深处进行的 开采地温预先检测实行了详细的分析,最终获得如下结论。 1地温场于一定深度时重点还是因水文条件与地质因素实 行着操控,所以针对矿山深处地温实行预先测量便应该考虑地温 场及与它有关的背景因素， 从浅层渐渐探究到深层对温度实行推 演以及预测。 2依据矿山深处地温检测的模型进行测量获得的预测数值 与现实数值对比而言几乎没有差别,能够把控在0.4 ℃～1.2 ℃, 从这便能表明此类预测方案的确切性还是比较强的,所以可以针 对矿山深处开采的温度检测实行较为可靠的测量。 参考文献 [1] 高志鹏.矿井降温技术研究现状及展望[J].应用能源技术, 2014,2031138-43. [2] 宝海忠,姜云,居伟伟.金属矿山深部开采水冷集中降温实践 [J].现代矿业,201510180-182. 上接94页