废弃矿山地热资源再利用系统研究

废弃矿山地热资源再利用系统研究

废弃矿井的再利用对矿业产业的可持续发展起着至关重要的作用。矿井废弃后仍赋存着丰富的资源,有潜在的积极用途,尤其是大量可再生地热资源有着巨大的应用前景。分析了国外废弃矿井地热资源开采与利用现状,提出了一种废弃矿井地热资源利用循环系统模型,该系统利用顶板垮落后采空区的储水优势,能够充分利用废弃矿井地热、水及空间资源,进行清洁能源的生产,避免了矿井废弃后资源的浪费与次生灾害的发生,同时可有效地降低温室气体排放和环境污染。研究结果表明:倾向长度350 m,走向长度4 000 m,高度6 m近水平工作面采空区的储水能力约为580 000 m~3,静态储能约为5 200 MW·h;考虑不同地层采空区的温度特性,设置冷热源水库,整个系统运行时功率可达8.4 MW,年供能约24 960 MW·h,可约为250 000 m~2住宅空间进行有效的供暖或制冷。与传统化石能源煤炭相比,系统运行时每年可减少约为7 812 t二氧化碳排放,碳排放系数仅为0.072 kg/(kW·h),降低了81%以上。此外,相关部门应建立健全废弃矿井的管理机构,提前做好矿井关闭前再利用计划。同时,矿业企业要做好再利用的技术储备与措施,实现废弃矿井的再利用,推动采矿区域环境恢复和经济复苏。

基本信息

题目一种废弃矿井地热资源再利用系统研究
文献类型期刊论文
作者浦海,卞正富,张吉雄,许军策
作者单位中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,新疆工程学院矿业工程与地质学院,中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心,中国矿业大学矿业工程学院
文献来源煤炭学报 2021年02期
发表年份2021
学科分类工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑
专业分类新能源
基金国家自然科学基金资助项目(51974296,U1803118),国家自然科学基金中德资助项目(52061135111)
分类号TK529
DOI10.13225/j.cnki.jccs.xr20.1845
关键词废弃矿井,资源再利用,地热资源,采空区,清洁能源
页码:677-687
总页数:11
文件大小:5297K

论文目录

1 废弃矿井地热开采与利用
  1.1 废弃矿井地热回收系统
    1.1.1 闭环系统
    1.1.2 开环系统
    1.1.3 开闭环混合系统
  1.2 废弃矿井地热资源利用
2 废弃矿井地热开采系统设计
3 系统模型参数
  3.1 系统温度
  3.2 蓄水空间
  3.3 系统能效比
4 系统评估
  4.1 储热性能
  4.2 系统利用
  4.3 环境效益
  4.4 风险与挑战
5 结论

参考文献

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