两淮煤田煤系岩石热导率特性及对地温场影响深入研究

随着煤炭工业的深入发展，尤其是在两淮煤田这种大型煤炭基地，地下温度问题变得越来越关键。本文主要探讨了两淮煤田煤系岩石的热导率特性及其对地温场的影响。通过对127块岩石样品的热导率测量，研究人员揭示了该地区岩石热导率的广泛范围，从0.37到4.36 W/(m·K)，平均值达到了2.54 W/(m·K)。这个数值反映了岩石的导热性能，对于理解和预测地下的热传输过程至关重要。 热导率不仅受岩石类型的影响显著，如砂岩通常具有比泥岩和煤更高的热导率，而且与埋藏深度、地层年代以及岩石的密度紧密相连。深度增加时，热导率倾向于增高，这是因为深度越深，岩石受到的地壳压力和热梯度越大。同样，密度较高的岩石由于其分子间的接触更紧密，热能传递效率更高，热导率也相对较大。 热导率的差异在地温场中扮演着决定性角色。在两淮煤田，那些导热性较差的松散层和煤层往往会导致地温异常。例如，如果某个区域的上覆有大量松散层，这些松散层会阻碍热量向下层的传递，从而导致地表温度升高。这种现象在煤矿开采过程中尤为明显，可能引发地面温度上升、地下水温度异常等问题，对矿井的安全生产构成威胁。 此外，地温场的变化还会影响周围环境的稳定性，比如可能导致地下水位变化、土壤结构变化，甚至影响地表生态系统的健康。因此，了解岩石热导率的特性对于预测和管理矿井温度，优化开采策略，以及确保矿产资源的可持续开发具有重要意义。 本文通过详实的数据分析和地质研究，为我们提供了关于两淮煤田煤系岩石热导率的深入认识，这对于解决矿井高温问题、保护地下环境和指导煤炭开采实践具有实际价值。同时，这也体现了地质物理学在煤炭资源管理和环境保护中的核心作用。