考虑地下水流动的矿井地热系统生命周期动态形成温度响应和热能提取

随着采矿活动向更深层扩展，深层高温地层严重威胁未来的安全开采，而深层地热能具有巨大的开发潜力。本研究结合矿井中的地层冷却和地热采矿，建立了一个针对裂隙地层的热水力耦合数值模型。研究探讨了生命周期中形成的热传输行为、热回收性能和受影响的热经济效益。结果显示，在冷储存阶段，冷能的累积引起了地层温度的下降。热回收阶段取决于初始冷域的范围，它从边缘向内收缩，逐渐减缓热回收速率。随着地下水流速的增加，热调节效率逐渐提高，生产温度降低，而有效半径和热功率先增加后降低。注入量和注入温度显著影响热回收，高注入温度会减缓热回收，热调节效率对地层渗透率和热导率的变化更加敏感。热提取性能与所有因素呈正相关。在冷储存期间，电力平准化成本估计为0.1203 / (kW·h)。在热回收期间，年利润主要由冷却效益驱动。