华北煤系地层岩石热导率与热害关系研究

"华北地区煤系地层岩石热导率特征及对热害的影响" 本文主要探讨了华北地区煤系地层不同岩石类型的热导率特性及其对矿井热害的影响。通过对该地区实地采样的岩石进行测试和数据分析，研究者发现岩石的热导率与矿物组成、泥质含量以及孔隙度等因素密切相关。 首先，热导率的变化受岩石矿物组成的影响。随着岩石中泥质含量的增加，热导率呈现出递减趋势，即从砂岩到砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，再到煤，其热导率依次降低。这一现象表明，富含粘土矿物的岩石具有较低的热导率，不利于热量的传导。此外，煤的热导率还受到煤的变质程度影响，随着煤的变质程度提高，其热导率也会增大，因为高变质程度的煤含有更多的固定碳，有助于热量的传递。 其次，岩石的孔隙度对其热导率有显著影响。通常情况下，随着孔隙度的增加，岩石的热导率会降低。这是因为孔隙中的空气或水分可以起到隔热作用，降低了岩石整体的热传导性能。 研究进一步指出，不同岩性的地层组合对地温场的垂直分布起着决定性作用。低热导率的岩层，如煤层和泥岩夹层，会导致地温梯度增大，使得地层温度快速上升，从而增加了发生热害的风险。因此，对于煤矿深部地温分布的预测以及易发热害层位的确定，了解岩石热导率的垂直变化规律显得至关重要。 华北地区煤系地层岩石的热导率特性是地温场分布和矿井热害问题的重要考虑因素。通过深入研究这些特性，可以为煤矿的安全生产提供理论依据，有助于制定有效的防热措施，保障矿工的生命安全和矿井的稳定运营。对热导率的研究不仅局限于地质学和矿业工程，还对能源开采、环境保护以及地质灾害防治等领域具有重要的实践意义。