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基于体积法的废弃煤矿热储潜能评估

采矿工程；采空区；碎涨；空隙；体积法；热储评估

基于空间守恒-采矿损伤不变量方程，推导夹河煤矿采空区两带垂向碎涨与空隙分布线性和对数函数表达式，提出煤矿采空区两带垂向碎涨-空隙特征演化过程的多阶段概念模型。在获得两带空隙特征参数的基础上，结合采空区覆岩两带空间范围倒漏斗状梯形结构假设计算夹河煤矿废弃采空区空隙/储水体积。进一步以体积法为基础，对废弃夹河煤矿矿井水热储潜能进行评估。研究结果表明：采空区冒落带自上而下碎涨和空隙性呈线性函数规律衰减，裂隙带呈对数函数规律增加，顶板岩性影响两带碎涨与空隙垂向空间分布；夹河煤矿废弃采掘空间空隙储水体积约2.2×10⁷ m³，顶板岩性对该体积计算结果的影响不大，约10%，矿井水热储静态潜能约127GWh，且导热与对流热补给量较大，不应简单忽略。