該技術根據平煤八礦已有的礦井地質和水文地質勘探資料,以及采掘過程中實際揭露的水文地質信息,分析了八礦西翼己組煤開采時的突水水源、突水通道的特征和礦井涌水量的變化規律及控制因素,對重要威脅水源——寒武灰巖水的補徑排特征、水位動態變化規律、溫度場特征循環運移規律進行了系統研究。該技術重點評價了八礦西翼寒武灰巖、L7薄層灰巖和L2薄層灰巖含水層的突水危險性。同時,結合八礦西大巷寒武灰巖的疏水降壓方案,在評價寒武灰巖水量和水質的基礎上,設計了地熱水從西大巷至地面用戶的綜合利用方案,實現了底板灰巖含水層疏水降壓、井下環境溫度降低和地熱水綜合利用的有機結合。
平煤八礦應用結果表明:在160立方米/小時涌水量的作用下,同等通風條件下西大巷內空氣溫度降低2℃,相對濕度由74%降低至22%。每年可節約燃煤費、污水處理費、電費以及降低成本共計673.9萬元,每年減少因燃煤而排放的粉塵約40.24噸、二氧化硫約348.71噸、一氧化碳約152噸、二氧化氮約26.82噸、煤灰渣約2145.93噸。
在平頂山礦區除八礦外,四礦、五礦、十二礦、十三礦、首山礦均存在礦井巖溶地熱水災害問題,同時也存在生活用水水源短缺的問題。因此,該技術成果對于指導其他礦井巖溶熱儲地熱災害的防治和地熱水的綜合利用均具有重要意義,具有較好的市場應用前景和較廣闊的推廣應用價值。
華北型煤田區的各礦區,其礦井地質條件、水文地質條件、水化學條件和地溫分布條件都較為相似,隨著開采深度的增加和開采范圍的增大,都將面臨越來越嚴重的地熱災害問題,平頂山礦區位于華北型煤田區,礦井地熱災害治理及綜合利用具有典型性,因此該技術成果具有較好的市場應用前景和較廣闊的推廣應用價值,可為相關礦區地熱災害的防治和地熱水的綜合利用奠定理論基礎。
[本技術選自于自然資源部關于《礦產資源節約和綜合利用先進適用技術目錄(2019 年版)》的公告 ,工作支撐單位:中國自然資源經濟研究院]
技術推薦單位:河南省自然資源廳
技術申報單位:平頂山天安煤業股份有限公司八礦