胶东地区金矿资源比较丰富,在矿山开采的过程中会伴随着热害问题,这不仅对井下工作人员的身心健康产生严重影响,还会影响矿山的生产效率。在矿山地热的开发利用中,既可以解决热害问题,还可以利用地热资源。水是地热的最佳载体,而热岩体中的裂隙是低渗透储层的有效储集空间和主要的渗透通道,控制了渗透水的渗流系统。因此对岩体中的裂隙控制和地热水渗流的研究成了矿山地热开发的关键问题。本项目是以蓬莱市金创集团大柳行金矿为背景,在矿区地热能分级利用和湿热治理一体化的新模式下,合理利用矿山地热资源,降低矿山湿热环境,将矿山的地热资源服务于矿山,使其开发的矿山资源经济效益最大化。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)广泛查阅外文献,确定了胶东地区矿井地热资源的研究背景及意义;以山东省大柳行金矿为实验基地,现场调研,分析井下地热资源的利用情况,掌握矿山的水文地质条件、矿区周边环境、井下温湿度等基础资料。(2)采用浅孔测温法测定大柳行金矿上部废弃井巷原始岩温,建立地表气温变化对变温带影响的数学模型,分析增温带原始岩温随深度增加的分布梯度,建立矿井浅部三维地温场模型,以实测值基于三维温度场模型反演出大柳行金矿地质条件下浅层地温分布规律。(3)实验的基础上,根据非达西渗流定律,拓展课题组已建立的矿山岩体裂隙变形与水渗流关系模型,定量分析不同因素对岩体裂隙渗流的影响,建立非线性热岩体人工压裂控制模型,并对其进行求解,单孔法对该模型进行实验验证。(4)应用fluent软件模拟了巷道壁温对风流的影响,探讨了巷道壁温对风流热湿交换的影响规律;通过风流与围岩换热的分析,按工作面需风量和温度的要求,计算得出新掘进干燥的巷道断面几何尺寸与风流量的关系。(5)根据大柳行金矿矿区周边条件,建立矿区地热水梯级利用模式,对其进行技术分析和经济分析,在理论上验证了该模式的可行性。