矿山地热研究的现状-嵩山重工选矿设备
人们从温泉、冒汽地面、火山喷发等许多地热显示以及探矿井高温等现
象中,早已知道地球是个热体并预测地球内部存在着大量热能。地热问题从
来都是地学界所关注的并广泛引起人们兴趣的问题。
描述探矿井中的高温现象,在文献中可追溯到十六世纪。一七四O年,
在法国对金属矿的地温进行了观测,可能是最早的地温观测。十八世纪末,
英国开始系统地进行井下巷道温度观测。矿井测温揭示,随着深度增加地温
逐渐升高。钻孔测温始于十九世纪后半叶,在一八八二至一九OO间,欧洲
有两个深孔测了地温,一个7L深1959米,孔底温度为69.25飞;另一孔深
222l米,孔底温度为83.4Y。两个孔的增温梯度都是3.12Y/100米。后来
还从别的钻孔中测到增温梯度为3.oY/Ioo米。所以在一个相当长的时期内,
都认为地壳岩石圈的增温梯度大体如此。此后,在许多地方,在不同的地质
条件下,由不同热物理性质的岩石组成的剖面中都有了测温数据之后,这一
概念才被修正。
地热资源的探寻和地热能的开发利用,对地热学的发展起了巨大的推动
作用。一九O四年,意大利在罗马西北的拉德瑞罗地区建成了世界第一个利
用地下蒸汽的地热发电站。第二次世界大战后,许多国家地热田勘探和地热
电站的兴建如雨后春笋,现已建成地热电站的主要国家有:美国、日本、意
大利、冰岛、新西兰、墨西哥、中国和苏联等,总装机容量已超过100万千
瓦,有几十个地热田进行了详细的勘探和试验研究。所有这些工作,使人们
对于全球地热带的分布和地热田的形成机制有了新的认洪。
大地热流概念的建立及其测试工作的开展、在地热学的发展中具有重大
的意义。一九三九年,布拉德(BuIIad)和本菲特(Be朗dd)分别在南非和
英国取得了首批热流数据。一九五二年开始了海洋热流测试。截至一九七五
年底,全球共有热流数据5417个,其中陆地占30%略强,海洋占70%。大
地热流的观测,为阐明全球地表热场和地壳深部热结构提供了重要论据,扩
大了地热学的视野.并成为板块学说的有力支柱之一。
矿山始终是地热研究的重要阵地。世界各地许多深矿井,包括金属矿、
煤矿和其他非金属矿山,都进行过或正在进行地热工作。世界上最深的矿井
已超过3删米。矿LI.l地热工作与大地热流和地热田的勘探开采相比,其特
点在于地热研究有可能,也有必要做得更为深入细致,因为矿井热力学计算
和矿井降温设计要求进行详细的地汲测量与详细的地质条件研究相结合,从
而使我们能够对地温场的特点与各种致热因素的内在联系有清晰的了解。
我国地热资源非常丰富而地热条件又十分复杂,系统的地热工作开始于
新中国建立之后。从五十年代开始,油田勘探中规定有终孔测温的内容.一
些油田已经积累了一些可贵的地温资料。在煤田勘探中,一些大型矿区在六
十年代开始注意地温观测,已见到该时期有测温资料的煤田有:开乎煤田、
林南仓井田、元氏、邢台东庞勘探区、克州东滩并田、淮南潘集井田、平顶
山九宫山勘探区等.但这些测温工作均不甚系统。
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