浅析影响矿井地温异常的因素及危害

2 影响矿井温度异常的因素 一般矿井随着开采深度的增加，温度呈梯度增高，但也有不
少矿区，开采深度并不大，地温却有显著增高，甚至在同一深度 的不同地点，地温也有明显差异，出现了地温异常现象。根据资 料统计分析，影响地温异常的因素主要有以下几个方面。 2.1 矿区所处大地构造位置
在激烈的地壳活动区域 , 如中生代和新生代造山带 , 由于强 烈地震 , 岩浆喷发和入侵活动在这些区域 , 高温热泉是广泛分布 的 , 所以这个地带热流值大 , 高地热温度、地温梯度大 , 并有剧 烈的变化。在地壳相对稳定的区域，地热状况正好相反，热流值 小，地温低，地热梯度小，而且均一。 2.2 岩石的导热性
在基础自动化控制系统中通过多网络协同控制技术对基础自动化系统进行数据收集行为的强化通过profibus连接传动系统采集传动的控制速度通过485通讯或者以太网通讯采集现场仪表的实时状态数据反馈到轧钢系统的二级模型中通过模型计算及时调整控制数据提高板材的性能和成材率
M 矿产资源 ineral resources 浅析影响矿井地温异常的因素及危害
在烧结过程中，使用工业以太网络可以有效的连接各烧结 设备的工作情况，使用一个完善的操作终端来监控工厂内部的 所有烧结设备，对其同时进行工作管理和状态监控，极大程度上 的提高了烧结工作的稳定性。在冶金自动化系统使用工业以太 网还可以有效的通过优化以太网服务标签，减少不必要的网络 通讯过程，减少工业控制网络系统的负担，优化工业自动化控制 网络效率，在实际的冶金自动化生产过程中，企业还可以使用双 服务器的方式来确保上位系统的稳定性。 3.4 冶金网络系统控制存在的问题
地下水活动引起围岩温度降低型。一些中小型盆地及某些 大型盆地的边缘部位，从补给区进入的温度较低的地下水，在快 速流动过程中不断把围岩热量带走，从而降低了地热。
地下水与围岩温度平衡型。地下水不能及时补给循环，交替 性较弱，致使地下水与围岩之间的热交换趋于平衡，水温与岩层 温度相同，地层温度和地温梯度具有恒定的温度值。
李浩哲
（陕西省一九四煤田地质有限公司，陕西 铜川 727000）
摘 要 ：在矿产开采生产中，影响矿井生产的地质因素很多，除断层、褶皱、地压、矿层厚度变化、气体爆炸、煤层自燃倾向等
普遍影响之外，地温也是影响矿井开采生产的地质因素之一，若在地下深部开采某矿产资源时，地温可成为影响矿山建设、安
全生产的主要因素之一。
收稿日期 ：2019-02 作者简介 ：李浩哲，男，生于 1992 年，陕西乾县人，助理工程师，研究方向 ：煤 田地质勘查。
图 1 褶皱构造及热流传导方向示意图
2.4 矿区临近深大断裂 深大断裂延伸至上地幔，是地层深部炽热物质 - 热载体的上
升通道。因此，深大断裂两侧围岩往往具有较高的热流值和地层 温度，从而产生大量的泉水。然而 , 由于深大断裂的各段具有不 同的力学性质，每段围岩的热物理性质不同 , 热载体沿深大断裂 上升至不同的位置，因此，深大断裂两侧岩层并非到处呈现出高 温异常。 2.5 矿区地下水活动
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C 计算机自动化 ompu系统的数据传输效率和控制稳 定性。以太网络主要使用的通讯系统为 PLC 与 PLC 通讯和 PLC 与 HMI 之间的通讯，并以通讯速度快，传输效率高为主要优点。 在自动化冶金控制中，使用工业以太网主要有实时性、稳定性和 可靠性的优点，可以在固定时间段内整合工业制造的大量需求， 将其联合到其他控制服务器以此来形成一个多网络协调工作的 控制系统。
一般的冶金自动化控制使用工业以太网络，通信网络光传 输主网可以覆盖范围较小，并连接冶金工厂其中的设备组成了 一个复杂的通信网络。该地区的通信网络统一由中心站来进行 管理，来对于该地区的工艺分配进行实时管理。但是单级上位控 制网络系统稳定性较差，容易出现运行设备的管理问题。一是对 于系统运行设备的告警显示，网络设备运行出现故障的同时由 于其通信网络的复杂性，很难定位到某一具体设备和连接点。二 是网元初始化配置和状态监管，冶金自动化控制系统的通信网 络的网元众多，一旦出现多网元饱和状态时，通信网络的控制中 心就有可能出现死机和停机的状态，中心站给予一个明确的网 元配置信息和初始化配置，方便通信网络的网元管理，提高冶金
关键词 ：地温 ；矿井生产 ；矿产开采 ；影响
中图分类号 : TD724
文献标识码 :A
文章编号 ：11-5004（2019）02-0074-2
在矿产资源生产中，随着开采深度的增加，井下气温不断升 高，湿度不断增大，我国不少矿的井下气温已超过井下安全作业 规定温度 26oC，有的矿井下温度甚至达到 44 oC，成为不同程度 遭受热害的高温矿井。我国东部部分矿山浅层矿产资源开采已 近枯竭，因而深部矿产资源开发与矿井地热之间的矛盾将更加 突出，这个问题已成为影响矿产资源生产的一个不可忽视的因 素，应引起高度重视 [1]。
深循环地下水上升引起局部地热增温异常型。地表或浅层 地下水渗透到深层地下，与高温围岩进行换热获得热量，成为热 容大的热载体——高压高温水。在高角度断裂带、岩层倾角大的 透水层等合适的地质构造作用下，地下热水就会沿断裂带通道 或岩层间隙上升到浅层或地表。因为水温高于浅部地层岩层温 度，所以在热水上升通道周围会呈现出局部高温异常。
地球内部的热能是通过岩石向外传导的，不同岩石具有不 同的导热能力。大多数火成岩、石灰岩、砂岩等导热性强，传热 快，在这些岩石分布的地区表现出地温的低异常 ；而泥岩、页岩、 煤等，导热性差，传热慢，在这些岩石分布的地区表现出地温的 高异常 。 [2,3] 2.3 矿床基底起伏与褶皱构造
在一定深度的范围内，基底隆起区大于邻近沉陷区，背斜区
1 地壳浅部状况 地球本身蕴藏着巨大的热量，并由地球的内部不断向外发
散。其对地下温度的影响是越接近地表影响越小。根据温度状 况，地壳上部可分为变温带、恒温带、增温带三部分。地壳上部 的平均正常地热增温率为深度每增加 100m 地温增加 3oC。各地 区由于地质条件不同，地热增温率也不尽相同。
大于邻近向斜区，地温梯度大。这主要与岩石的导热性和各向 异性有关。基底隆起区古老岩系的岩性密度相比相邻的沉陷区 沉积覆盖的岩层岩性密度大 , 隆起区岩层具有高导热性，热阻率 小，热流向隆起区流动，因此基底隆起区岩层温度、地温梯度和 热流值高于沉陷区。褶皱区 , 沉积岩石顺层面方向相对于垂直层 面方向具有较高的热传导率，热流从下往上进行传导，由向斜区 向背斜区汇集，因此，褶皱构造背斜区岩层温度、地温梯度和热 流值高于邻近向斜区。