地下空間開發(fā)與利用課件

第八章地下資源的開發(fā)和利用§8－1地熱資源量和應用的現(xiàn)狀一、地熱的類型地熱是儲存在地球內(nèi)部的一種清潔綠色能源。地熱能系指儲存于地球內(nèi)部的能量，一方面來源于地球深處的高溫熔融體；另一方面源于放射性元素（U、TU、40K）的衰變。第八章地下資源的開發(fā)和利用§8－1地熱資源量和應用的現(xiàn)地熱能地熱是儲存在地底下的熱能。地熱的形成是由于地心放射性物質(zhì)蛻變產(chǎn)生輻射熱，以及地殼變動，地層磨擦壓擠而產(chǎn)生。地熱除了可以發(fā)電應用外，還可以直接利用其熱能，供工礦業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)漁畜牧養(yǎng)殖、農(nóng)作物加工以及住宅取暖、觀光及醫(yī)療等用途。地熱能地熱是儲存在地底下的熱能。地熱能地熱能地熱能地熱能地熱能

地熱能發(fā)電場

宜蘭縣清水地熱發(fā)電場地熱能地熱能發(fā)電場宜蘭縣清水地熱發(fā)電場按其屬性地熱能可分為4種類型：

①水熱型，即地球淺處（地下100～4500m）所見的熱水或水熱蒸氣；②地壓地熱能，即某些大型沉積盆地（或含油氣）盆地深處（3～6km）存在著高溫高壓流體，其中含有大量甲烷氣體;③干熱巖地熱能，需要人工注水的辦法才能將其熱能取出；④巖漿熱能，即儲存在高溫（700～1200℃）熔融巖體中的巨大熱能，但如何開發(fā)利用目前仍處于探索階段。在上述4類地熱資源中，只有第一類水熱資源在中國已得到很好的開發(fā)利用。按其屬性地熱能可分為4種類型：中國地熱資源按其屬性可分為三種類型①高溫（＞150℃）對流型地熱資源，這類資源主要分布在西藏、騰沖現(xiàn)代火山區(qū)及臺灣，前二者屬地中海地熱帶中的東延部分，而臺灣位居環(huán)太平洋地熱帶中。②中溫（90～150℃）、低溫（＜90℃）對流型地熱資源，主要分布在沿海一帶如廣東、福建、海南等省區(qū)；③中低溫傳導型地熱資源，這類資源分布在中新生代大中型沉積盆地如華北、松遼、四川、鄂爾多斯等。這類資源又往往跟油氣或其他礦產(chǎn)資源如煤炭等處在同一盆地之中。上述三類地熱資源分布在我國不同地區(qū)，并與該地區(qū)的地質(zhì)-構(gòu)造背景密切相關。中國地熱資源按其屬性可分為三種類型①高溫（＞150℃）對流型二、世界地熱的開發(fā)利用現(xiàn)狀在人們?nèi)找骊P注全球氣候變暖和礦物燃料利用帶來的各種環(huán)境污染的今天，地熱能作為一種清潔、無污染的能源而倍受各國重視。利用溫泉洗浴已有數(shù)千年歷史，但20世紀才應用于供暖和工業(yè)。1904年意大利首次利用地熱發(fā)電；1930年冰島開始具有規(guī)模利用地熱進行城市供暖；1970年眾多國家開始利用地熱發(fā)電；前10名國家是：中國、美國、冰島、日本、匈牙利、土耳其、意大利、法國、新西蘭。相關視頻：國家地理.偉大工程巡禮.探索地熱能二、世界地熱的開發(fā)利用現(xiàn)狀在人們?nèi)找骊P注全球氣候變暖和礦物燃三、我國的地熱資源與應用現(xiàn)狀我國的地熱資源非常豐富，在我國大陸地區(qū)地熱資源分布豐富的地區(qū)有西藏、云南、廣東、河北、天津、北京等地。地熱資源分為：對流型地熱資源和傳導型地熱資源。對流型地熱資源以熱水方式向外排熱，呈零星分布；傳導型地熱資源分布范圍廣，資源潛力大。三、我國的地熱資源與應用現(xiàn)狀我國的地熱資源非常豐富，在我國大我國內(nèi)地的地熱資源情況如表1所示據(jù)統(tǒng)計，我國已開采的溫泉，年放熱量為101．9PJ，約折合3．48Mt標準煤，這些只占我國地熱可開采量的一小部分，我國地熱資源的利用有待于進一步研究和開發(fā)。我國內(nèi)地的地熱資源情況如表1所示據(jù)統(tǒng)計，我國已開采的溫泉，年全國已勘查地熱田的平均溫度約為55.5℃。各?。▍^(qū)、市）地熱田的平均溫度以西藏最高，達88.6℃；湖南最低，為37.7℃。我國以中、低溫地熱資源為主，由于溫度較低，適合于直接綜合性利用。全國已勘查地熱田的平均溫度約為55.5℃。各?。▍^(qū)、市）地熱§8－2地熱的開發(fā)和利用目前我國地熱資源的利用有兩種方式：地熱發(fā)電和直接利用。一、地熱發(fā)電20世紀70年代后期我國開始研究地熱發(fā)電，由于缺乏經(jīng)驗及其它歷史原因，建立的試驗性地熱電站，大部分由于效率太低而停止運行。目前我國內(nèi)地共有7座地熱電站仍在運行（表2），總裝機容量達27．78MW。§8－2地熱的開發(fā)和利用目前我國地熱資源的利用有兩種方式：地地熱電站地熱電站新西蘭地熱電站新西蘭地熱電站目前國外發(fā)展地熱發(fā)電所選用的地熱溫度均較高，一般在150℃以上，最高可達280℃。我國地熱資源的溫度較低，已建的7座電站中，有6座是利用100℃以下的地下熱水發(fā)電的電站，發(fā)電效率低，經(jīng)濟性較差。目前國外發(fā)展地熱發(fā)電所選用的地熱溫度均較高，一般在150℃以我國已建成的7座地熱電站的概況1、懷來地熱電站：1979年4月發(fā)電，實行綜合利用，共計向溫室提供75℃和52℃的地下熱水。2、溫湯地熱電站：發(fā)電、供熱，可為農(nóng)業(yè)溫室、療養(yǎng)院、熱帶魚池供熱。3、熊岳地熱發(fā)電站：發(fā)電，并通過發(fā)電后的排水進行綜合利用，收到了顯著效益。4、鄧屋地熱電站：1970年建成的我國的第一座地熱電站，當時的裝機容量為86kw。我國已建成的7座地熱電站的概況1、懷來地熱電站：1979年45、灰湯地熱電站：1975年9月底建成。設計功率3O0kW，水溫91℃。6、山東招遠地熱電站：功率2O0kW，水溫91℃7、羊八井地熱電站：距拉薩市91.8km。熱水為145～170℃。年發(fā)電量超過1億kwh，占拉薩電網(wǎng)的60％和70％。我國已建成的7座地熱電站的概況5、灰湯地熱電站：1975年9月底建成。設計功率3O0kW，羊八井地熱電站羊八井地熱電站羊八井地熱電站羊八井地熱電站二、地熱直接利用中低溫地熱的直接利用在我國非常廣泛，已利用的地熱點有1300多處，地熱采暖面積達800多萬m2，地熱溫室、地熱養(yǎng)殖和溫泉浴療也有了很大的發(fā)展。地熱供暖主要集中在我國的北方城市，其基本形式有2種：直接供暖和間接供暖。二、地熱直接利用中低溫地熱的直接利用在我國非常廣泛，已利用的1．直接供暖就是以地熱水為工質(zhì)供熱；地熱水供暖方式的選擇主要取決于地熱水所含元素成分和溫度；2．間接供暖是利用地熱水加熱供熱介質(zhì)，再利用介質(zhì)循環(huán)供熱。間接供暖需要中間換熱器，初投資較大；中間熱交換增加了熱損失，會大大降低供暖的經(jīng)濟性。因此，一般都采用直接供暖，間接供暖只用在地熱水質(zhì)差而水溫較高之處二、地熱直接利用1．直接供暖就是以地熱水為工質(zhì)供熱；地熱水供暖方式的選擇主要地熱利用—地熱溫室地熱利用—地熱溫室龍門溫泉亞洲第一

龍門溫泉亞洲第一月朗泉水溫39℃-41℃池深0.7米面積6㎡滴翠泉水溫39℃-41℃池深0.5米面積4㎡聽蟬泉水溫38℃-42℃池深0.8米面積4㎡香樟泉水溫38℃-42℃池深0.8米面積4㎡湯池溫泉月朗泉水溫39℃-41℃池深0.7米面積6㎡滴翠泉水溫39℃石板泉：溫度38℃-40℃，面積70㎡紅寶石水溫40℃-41℃池深0.3—0.45米壽星泉：水溫40℃-42℃，池深0.5米八珍湯清熱解毒湯水溫39℃-41℃池深0.8米湯池溫泉石板泉：溫度38℃-40℃，面積70㎡紅寶石水溫40℃-41福命泉：水溫40℃-42℃池深0.5米薄荷池：水溫40℃-41℃池深0.8米日式湯小屋檀木泉水溫39℃-41℃池深0.5米湯池溫泉福命泉：水溫40℃-42℃池深0.5米薄荷池：水溫40℃-4三、地熱的其他利用地熱制冷：利用高溫水驅(qū)動制冷設備；地熱泵：通過熱泵完成采暖、制冷和提供熱水的一種系統(tǒng)設備；地熱溫室地熱養(yǎng)殖地熱孵化地熱烘干地熱醫(yī)療、旅游三、地熱的其他利用地熱制冷：利用高溫水驅(qū)動制冷設備；四、地熱應用前景地熱一般分為兩大類：一類是蘊藏在地下2000米以內(nèi)巖層中的熱水、熱蒸汽，或出露地表成為溫泉的“濕地熱”；另一類是儲存在地殼深部3000-5000米的高溫巖石（火山巖體或變質(zhì)巖體）所積蓄的熾熱能，稱作“干地熱”。四、地熱應用前景地熱一般分為兩大類：地熱同太陽能、潮汐能、風能等并稱為取之不盡，用之不竭的綠色能源。它不受地域限制，也不受外界環(huán)境條件所制約。科學家計算過，只要利用地殼上層一萬米內(nèi)1％的熱能就可保障人類相當長時間內(nèi)的能量需求。中國國土資源部發(fā)布官方數(shù)據(jù)表明，中國大陸3000米至10000米深處干熱巖資源總計相當于860萬億噸標準煤，是中國目前年度能源消耗總量的26萬倍。四、地熱應用前景地熱同太陽能、潮汐能、風能等并稱為取之不盡，用之不竭的綠色能地熱利用不僅減少了大量有害物質(zhì)的排放，而且還能取得明顯的經(jīng)濟效益。國際能源專家普遍認為，新能源和可再生能源是21世紀將得到快速發(fā)展的能源。我國地熱資源豐富，應該抓住這一機遇，為保護環(huán)境，節(jié)約能源，加速地熱的開發(fā)，為我國乃至世界的能源工業(yè)及環(huán)境保護作出積極貢獻。四、地熱應用前景地熱利用不僅減少了大量有害物質(zhì)的排放，而且還能取得明顯的經(jīng)濟地殼內(nèi)部金屬礦產(chǎn)聚集的深層動力過程與興、蒙成礦域找礦探查的戰(zhàn)略意義;

第二深度空間找礦、勘探理論的提出與時代背景;§8－3地下礦場資源開發(fā)的意義地殼內(nèi)部金屬礦產(chǎn)聚集的深層動力過程與興、蒙成礦域找礦探查的戰(zhàn)人類社會的存在和發(fā)展基礎是物質(zhì)生產(chǎn)，而人類科學與技術(shù)進步、社會與經(jīng)濟發(fā)展都必須以礦產(chǎn)資源的消耗為前提。我國正處于快速工業(yè)化和經(jīng)濟騰飛的進程之中，強化第二深度空間（500-2000m）的找礦勘探，延長老礦山的生產(chǎn)壽命，在深部發(fā)現(xiàn)更多的大型，超大型礦床和多金屬礦集區(qū)乃是擺在我們面前的一大歷史重任。人類社會的存在和發(fā)展基礎是物質(zhì)生產(chǎn)，而人類科學與技術(shù)進步、社在20世紀的百年里，地球已為人類提供了海量的金屬礦產(chǎn)資源。毫不夸張地說，沒有這些礦產(chǎn)資源的投入，就沒有今天的世界文明，離開礦業(yè)開發(fā)與利用，就談不上人類社會的發(fā)展與科學和技術(shù)的進步及飛躍，即使是在當今的信息時代也必然是如此。在20世紀的百年里，地球已為人類提供了海量的金屬礦產(chǎn)資源。毫在進入21世紀以來的科學和經(jīng)濟大潮中，不論是發(fā)達國家，還是正在掘起的第三世界國家都在發(fā)展或快速發(fā)展，而礦產(chǎn)資源的供給已成為各國發(fā)展與騰飛的制約?；诘厍騼?nèi)部物質(zhì)與能量的交換和其深層動力過程，不論在理論上，還是在實踐上均迫使我們必須開拓第二深度空間的找礦勘探。在進入21世紀以來的科學和經(jīng)濟大潮中，不論是發(fā)達國家，還是正人們必須清楚地認識到；突破已有的找礦勘探和開發(fā)的框架與理念，并深入的仔細思考、研究，以資全方位的去揭示地球內(nèi)部的奧秘，為此本文主要討論在下五個方面