唐口煤矿地热资源开发及利用研究

毕世科^1,2，万志军^1,2，张洪伟^1,2，王明凯³，王靖超^1,2，刘志刚¹，王冲⁴

1. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室2. 中国矿业大学矿业工程学院3. 中国矿业大学力学与土木工程学院4. 山东唐口煤业有限公司

摘 要：为了对山东唐口煤矿矿井深部地热资源进行利用,根据唐口煤矿矿区地质资料和水文钻孔资料,对矿区奥陶系地热资源形成原因和赋存状况进行调查,提出了一种利用矿井原有井巷工程进行矿井地热水开采的模型,根据矿区多种余热资源的赋存情况,提出了矿山地热资源综合利用方案。研究结果表明:在上覆厚盖层和区内大断裂的影响下,唐口矿区地热资源主要赋存于矿区南部的奥陶系地层,储层地热水平均水温44℃,地热水具有腐蚀性但不易结垢;在矿区南部井下硐室钻凿地热井,设计同层两采一灌钻井,抽采的地热水经管道运输至井上,在地面换热站实现集中换热,可满足3 000m³/d的热水供应;矿区热储层地热资源总量为5.02×10¹⁷J,并结合矿区矿井排水、矿井回风、矿区生活用水中的可利用热源,可实现日功率为12.45 MW的热量供应。矿井地热资源的开发利用,可以达到节能减排和保护矿区环境的目的,为我国矿山地热发展和绿色矿山建设提供新思路。

关键词：热害;地热水;低位热能;综合利用;绿色矿山;