高温矿井地温分布规律及其评价系统研究

。在我国的中部和北部地区,大部分高温矿井(约占90%)是由于开采深度大、岩石温度高所致。例如徐州三河尖矿采深736m,岩温37℃、北票台吉矿采深873m,岩温33.4℃、以及丰城建新矿采深650m,岩温42℃,等都属于此类高温矿井。据不完全统计,目前我国国有重点煤矿采深大于700m的矿井有50多处,最深矿井已超过1000m,已有80多对矿井出现了不同程度的热害,其中有38对矿井采掘工作面的气温超过30℃。比如,新汶矿业集团孙村煤矿自20世纪80年代初进入-600m水平生产后,就进入了一级热害区,-800m水平西区和-1050m水平属二级热害区。因此,调节和改善矿井气候条件已经成为我国煤矿安全生产中的一个重要课题。因此,开展高温矿井热害致因分析以及对地温分布规律进行模拟研究,为矿井降温措施的实施提供技术支持,对合理、有效、经济地进行矿井热害治理和降温具有重大的现实意义。1.2国内外研究现状据余恒昌教授在《矿山地热与热害治理》介绍,国外关于矿山地热和区域性地温预测方面,尚未见到系统的研究资料(虽然我们对此注视已久)[1]。在国外,早在20世纪50年代初,乌克兰科学院技术热物理研究所矿山热能研究室谢尔班、克列姆涅夫等人就提出了较完整的矿内风流热力计算方法。德国埃森矿山研究院矿井通风与空调技术研究所福斯教授1965年提出了他的一套预测方法。进入70年代,日本工学博士平松良雄等人综合分析了各国研究成果,结合日本煤矿的具体条件,提出了适用于高温高湿的矿内风流热质交换的计算模型[13]。在国内,早在50年代初,煤炭科学研究院抚顺研究所的降温技术研究小组,为研究油页岩废渣用于井下充填发热问题,曾在抚顺煤矿测过岩温,但当时全国煤矿的热害尚不突出,地温观测未引起重视。直至70年代以前,在矿山地热研究方面还是一项空白。到70年代初,开滦矿务局为了评价开采盆地深部煤炭资源开发的前景,曾邀请中国科学