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羅園井田水文地質特征及礦井涌水量預測

更新時間：2020-12-07　點擊量：910

淮南煤田是我國的重要煤炭生產基地之一, 由于生產的發展和開采規模的不斷擴大,已出現礦區開發強度大、后備礦井接替緊缺、煤炭資源日趨緊張的局面。對于構造復雜, 斷層發育, 特別是地層陡傾或倒轉的含煤地層的煤炭資源開發, 目前實際生產礦井較少, 淮南煤田西部只有國投新集能源股份有限公司的新集三礦( 原八里塘井田) 一個生產礦井。羅園井田與該礦相鄰, 同處一個地質構造單元, 目前勘探工作剛剛結束, 如何做好水文地質工作、正確預算礦井的涌水量, 為礦井設計部門提供可靠的水文地質依據, 顯得尤為重要。

　　1 井田概況

　　羅園井田位于安徽省潁上縣境內, 行政區劃屬安徽省阜陽市潁上縣, 西鄰劉莊深部勘查區, 東部有連塘李勘查區, 北部與謝橋煤礦接壤( 圖1) 。井田地處淮南煤田中段南緣阜鳳逆沖推覆構造部位, 阜鳳逆斷層直接沖覆在謝橋—古溝向斜南翼的二疊紀含煤地層之上, 其含煤地層為石炭系太原組, 二疊系山西組、下石盒子組和上石盒子組。根據區域資料和本區鉆孔揭露證實, 太原組所含煤層, 無工業開采價值, 山西組及上、下石盒子組共含煤30 余層, 其中主要可采煤層為13- 1、11- 2、8、6- 1、5- 1、4- 2 煤層, 平均總厚12.20m, 次要可采煤層為17- 1、16- 1、9- 1、7- 2、7- 1、4- 1 煤層, 平均總厚6.28m, 不可采煤層為25、20、18- 1、1 等煤層。井田內煤系地層在傾向剖面中從淺到深形成了由“陡傾斜”、“緩傾斜( 伴有次級褶曲) ”和“原地系統簡單向斜”等三個構造塊段組成的總體構造樣式( 圖2) 。阜鳳斷層上覆外來系統斷層發育, 其構造復雜程度中等, 局部復雜, 水文地質、工程地質條件復雜, - 600m 以淺地層陡傾或倒轉, 為礦井設計的一水平; 下伏原地系統構造相對簡單, 水文地質、工程地質條件簡單—中等。

　　2 井田水文地質特征

　　井田含水層( 組) 由新生界松散砂層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水、石炭系太原組巖溶裂隙水、奧陶系巖溶裂隙水和寒武系巖溶裂隙水五個含水巖組組成。隔水巖組為新生界新近系、第四系松散層隔水層( 組) 和二疊系隔水層( 段) 。

　　2.1 含水層( 組) 水文地質特征

　　2.1.1 新生界新近系、第四系松散層含水層( 組)井田內新生界松散層厚度105.90～341.03m, 平均厚度208.20m, 其厚度變化受古地貌形態控制, 由井田中部的35 線向東西兩邊逐漸增厚, 自上而下可分為四個含水層( 組) 、三個隔水層( 組) 。

　　淺部第1、二含水層( 組) 。巖性以淺黃—灰黃色粉、細砂為主, 夾薄層粘土和砂質粘土, 富水性中等,q =1.81 ～5.79L/( s·m) , k =2.87 ～10.78m/d, 礦化度0.32～0.43g/L, 水質類型為HCO3·Ca- Na, 接受大氣降水和地表水補給, 是農業灌溉和居民生活用水水源。

　　中深部第三含水層( 組) 。上部以灰白色、灰黃色中細砂為主, 含粗砂和粉砂, 夾多層粘土薄層, 下部由灰綠、雜色、淺棕紅色中細砂和半固結粘土組成。

　　q=0.125～1.169L/( s·m) , k=0.515～2.445m/d, 水質為HCO3·Cl- Na, 是礦井主要供水層位, 在31- 37 線南部含水層直接覆蓋基巖之上。

　　底部第四含水層( 組) 。以灰綠色粉、細砂層為主間夾砂礫層、礫石層、粘土礫石構成, 礫石層間夾有薄層褐黃色粘土, 砂質粘土。含水層在39 線以西全區分布, 以東則局部缺失。q=0.075 6～0.025L/( s·m) ,k=0.097～0.145m/d, 富水性弱, 礦化度1.52～1.898g/L, 水質類型Cl- Na, 是煤系地層的間接充水含水層。

　　2.1.2 二疊系砂巖裂隙含水層( 組)

　　煤系砂巖含水層( 段) 巖性以中、細粒砂巖為主,局部為粗粒砂巖和石英砂巖, 分布于煤層、粉砂巖和泥巖之間, 巖性厚度變化均較大, 除1、5、8 煤頂板上砂巖較穩定外, 其余分布均不穩定。依照與主要可采煤層之間的關系和對礦坑充水影響程度的大小, 可劃分為基巖風化帶—13- 1、11- 2 煤層頂底板、8—4- 1 煤層頂底板3 個含水層( 段) 。其富水性與砂巖裂隙的發育程度、閉合程度及大小密切相關, 井田內砂巖裂隙發育程度具不均一性, 砂巖含水性有很大差異。根據簡易水文地質觀測結果,主采煤層含水層段有12 個鉆孔( 占井田鉆孔的10%左右) 消耗量大( >5m3 /h) , 但井田內抽水資料表明q =0.00 0 4 ～0.00 1 02L/( s·m) , k =0.00 101 ～0.0136m/d, 說明砂巖裂隙含水層富水性弱, 補給條件差, 是以消耗儲存量為主的不均一含水層( 段) 。

　　2.1.3 太原組灰巖巖溶裂隙含水層( 組)

　　太原組灰巖在本區埋藏近于直立, 鉆孔未*揭露, 據區域地層資料, 該組厚度約130m, 含灰巖13 層。除第3、4、12 三層灰巖厚度大、分布穩定外,其余均為薄層灰巖。太原組上部1～4 層灰巖為開采1 煤時底板進水直接充水含水層( 組) 。根據井田內3個灰巖延深孔資料, 1 ～4 層灰巖厚度為17.72 ～24.86m, 平均20.28m, 3、4 灰巖巖溶較發育, 1、2 層灰巖厚度小, 巖溶裂隙不發育, 裂隙多為方解石充填, 簡易水文地質觀測未發現漏水鉆孔。井田內1～4層灰巖抽水試驗2 次, q=0.001 88～0.011 7L/( s·m) ,k=0.007～0.083 9m/d, 富水性弱, 水質類型為Cl- Na,礦化度1.466～1.467g/L, 水溫24～29℃。另據相鄰新集三礦資料, 太原組石灰巖鉆孔見溶洞高度0.1～3.43m, 平均巖溶率0.89%, 巖溶現象以溶隙為主, 溶孔、溶洞次之。

　　2.1.4 奧陶系巖溶裂隙含水層( 組)

　　據區域地層資料, 該組厚度約270m, 以灰巖為主, 裂隙較發育, 但分布不均。井田內見奧灰鉆孔1個, 揭露厚度為238.55m, 未發現漏水。據區域資料,q=0.013～1.394L/( s·m) , 富水性不均一, 為太原組的直接補給水源。

　　2.1.5 寒武系巖溶裂隙含水層( 組)

　　本組巖性為灰、淺紅或棕紅色厚層灰巖或白云質灰巖, 夾紫紅、灰綠、灰黃等雜色含鈣砂質泥巖和粉砂巖。井田內在西部共有6 個鉆孔揭露, 鉆孔揭露厚度為775.96m, 鉆探過程中未發現漏水。據潁鳳區普查報告, 裂隙、溶洞在淺部風化帶發育, 漏水孔率達60%以上, 抽水資料顯示含水性強、但具有不均一的特點。

　　2.2 隔水層( 組) 水文地質特征

　　2.2.1 新生界新近系、第四系松散層隔水( 組)井田內新生界松散層自上而下可劃分三個隔水層( 組) 。第1、二隔水層( 組) 位于井田內新生界松散層的中淺部, 底板平均埋深97.44m, 全區發育, 巖性以粘土、砂質粘土為主, 天然狀態下對地表水、淺層地下水( 新生界第1、二含水層) 能起一定隔水作用。

　　第三隔水層( 組) 位于井田內第四含水層( 組) 之上,底板平均埋深206.89m, 隔水層( 組) 厚度平均為39.07m, 由厚層粘土、砂質粘土和多層細、粉砂組成。

　　粘土質質細密, 純度高, 可塑性較強, 具滑感, 但厚度分布不穩定, 在井田的南部沉積缺失, 造成第三含水層( 組) 直接于基巖風化帶接觸; 在其余地區是重要的隔水層( 組) , 基本能阻斷上部含水層( 組) 與下部第四含水層( 組) 間的水力。

　　2.2.2 二疊系隔水層( 段)

　　區內各主要可采煤層頂底板砂巖含水層之間均有泥巖、砂質泥巖、粉砂巖和煤層等隔水巖層分布,這些巖層是穩定的、較為良好的隔水層或相對隔水層, 可有效的阻隔砂巖含水層之間的水力。山西組1 煤層底板距太原組1 灰間距10.18～22.69m, 平均15.28m, 主要由泥巖、粉砂巖、砂質泥巖互層、局部夾有細粒砂巖組成, 可視為1 煤層底部隔水層( 段) , 正常情況下對太原組巖溶水能起一定隔水作用。

　　2.3 充水因素分析

　　2.3.1 充水水源

　　羅園井田位于新集礦區中南部, 與新集三礦同處同一構造地質單元, 其水文地質、工程地質條件條件類似。礦井充水水源由新生界松散層砂層孔隙水、煤系砂巖裂隙水和巖溶裂隙水三部分組成。

　　2.3.1.1 新生界新近系、第四系砂層孔隙水

　　井田內新生界松散層第四含水層( 組) 直接覆蓋在煤系之上, 天然條件下, 第四含水層( 組) 水通過煤系基巖風化帶垂直滲透補給。補給量大小與第四含水層( 組) 的富水性及基巖風化帶巖性和滲透性大小有關。

　　2.3.1.2 煤系砂巖裂隙水

　　煤系砂巖水是礦坑直接充水水源, 區內主要煤層之間砂巖裂隙含水層分布于泥巖、砂質泥巖、粉砂巖之間。砂巖裂隙不發育, 分布不穩定, 富水性差異較大, 抽水試驗結果和生產礦井出水點水量變化趨勢, 均表明煤系砂巖裂隙含水層具有含水性弱, 以儲存量為主, 補給水源貧乏的特點。但在局部砂巖裂隙發育地段, 井巷掘進中儲存量砂巖水可能瞬時突水,造成危害。

　　2.3.1.3 石灰巖巖溶裂隙水

　　井田內鉆孔見1 煤層2 個點, 絕大部分都被沖刷不可采, 所以1 煤無開采價值。4- 1 煤底板距石炭系太原組第1層灰巖平均距離108.50m, 開采4- 1煤層時, 太原組巖溶含水層對煤層開采無影響。只有在斷層切割煤系使4- 1 煤與灰巖間距變小, 或使煤層與灰巖直接對口, 灰巖水以斷層帶為突破口進入礦坑時, 會造成突水事故。

　　2.3.2 充水通道

　　井田內斷層構造發育, 共查出斷層23 條, 其中正斷層8 條, 逆斷層15 條, 鉆孔穿過斷點129 個。斷層帶巖性以泥巖、粉砂巖為主, 含砂巖碎塊, 巖芯受構造擠壓破碎, 碎粒狀和鱗片狀, 無含水跡象, 簡易水文觀測僅發現2 孔漏水。據井田內36- 3z 孔對F05 斷層帶抽水資料, 水位標高- 20.75m, q =0.000394L/( s·m) , k=0.002 79m/d, 富水性弱, 與區域資料相吻合。從井田內的斷層巖性、簡易水文地質觀測及抽水資料分析, 說明井田煤系內斷層帶富水性弱, 導水性差。但在斷層切割堅硬脆性的灰巖地層, 將會造成圍巖裂隙發育, 特別是灰巖與煤巖層對口部位是突水的主要誘發因素。突水事故, 往往是以抗壓強度薄弱的斷層帶為突水通道進入礦坑, 一般由滲水現象逐漸增大到股流涌出。

　　3 礦井涌水量預算

　　羅園井田的礦井設計第1水平為- 600m, 通過井田內含水層( 組) 水文地質特征和充水因素分析可知, 在留設防水煤巖柱的條件下, 新生界松散層第四含水層( 組) 不作直接充水含水層( 組) , 礦井直接充水含水層( 組) 為煤系砂巖裂隙水, 而太原組巖溶水對開采4- 1 煤層危害較大。

　　3.1 開采煤系煤層時礦井涌水量

　　開采煤層時, 礦井充水主要是4- 1～13- 1 煤層頂底板砂巖水, 為科學有效的預算開采煤系地層時礦井的涌水量, 采用生產礦井比擬法和地下水動力學法分別預算礦井涌水量, 以作對比。

　　3.1.1 生產礦井比擬法

　　羅園井田與新集三礦同處于阜鳳逆沖推覆構造部位, 地質構造、開采煤層、水文地質和開采技術條件等方面基本相似, 因此, 利用新集三礦開始生產初期年平均水量209.60m3 /h 作為正常涌水量, 歷年礦井水量值500m3 /h 作為礦井水量。其比擬的基本條件如表1。

　　3.2 太原組1～4 層灰巖礦井突水量

　　井田內揭露1 煤層可采點稀少, 大部分地段均被沖刷無煤, 因此1 煤不具備開采條件, 但開采4- 1 煤時, 因斷層錯動使得4- 1 煤與太原組灰巖間距縮小或對口( 圖2) , 可能造成太原組灰巖突水。

　　井田內太原組1～4 層灰巖抽水2 次, 其中單孔抽水1 次, 孔組抽水1 次, 為有效、科學估算其水量,結合鄰區礦井資料, 采用地下水動力學公式估算其突水量。

　　4 結語

　　通過對井田內水文地質條件、充水因素的分析, 采用生產礦井比擬法, 預算開采4- 1—13- 1 煤層礦井正常涌水量為316m3 /h, 涌水量755m3 /h; 地下水動力學法預算正常涌水量為328m3 /h。兩種計算方法預算的礦井正常涌水量大小基本一致, 可供設計部門設計礦井抽排水系統參考。

　　采用地下水動力學法預算的太原組灰巖礦井突水量( 即災害水量) 為798m3 /h, 該值僅為理論公式的計算值, 僅供設計參考。

　　受地質條件和采煤方法的限制, 與傾斜及緩傾斜煤層相比, 本井田( 陡傾斜煤層) 礦井充水具有如下規律:

　　①出水層位多, 出水面廣。

　　②同一含水層不同標高水量分布不勻。

　　③含水層裂隙發育, 滲透性好, 突水點初期水量大, 但衰減較快。

　　④與新生界松散層有水力, 但補給量小。

　　因此本井田礦井防治水工作難度大、情況復雜,在礦井生產過程中應有針對性的做好綜合水害防治措施研究和實施, 要特別重視對新集三礦水文資料和防治水措施的收集, 整理, 以保障煤礦的安全生產。

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產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監測系統，分布式地溫監測系統

此款系統專門為地源熱泵生產企業，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節能環保產業等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統【產品介紹】

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數是很重要的參數.而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數據發到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統，主要是一套*基于現場總線和數字傳感器技術的在線監測及分析系統。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監測并保存數據，為優化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統本系統的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統的穩定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統是傳統鉑電阻測溫系統理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

本系統技術參數：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統系統功能：

1、溫度在線監測

2、報警功能

3、數據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統理論上支持180個節點，實際使用應該限制在150個節點以內。
5.系統具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統進行地溫監測，本系統的可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監測方法：
　　為了實現地源熱泵系統的診斷，必須首先制定保證系統正常運行的合理的標準。在系統的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數，它也是在系統運行過程中可能產生變化的參數。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統所控制的建筑物進行全年動態能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統配置，即地埋管數量以及必要的輔助冷熱源，并動態模擬計算地源熱泵植筋加固系統運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統實時監測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統。

淺層地溫能監測系統概況：

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數是很重要的參數，而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長，測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的數字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統的測溫精度，但對模擬量數據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統。礦井深部地溫監測，地源熱泵溫度監測研究，地源熱泵溫度測量系統，淺層地熱測溫系統。

地源熱泵數字總線測溫線纜與傳統測溫電纜對比分析：
傳統的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統的精度差，會受環境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統的穩定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的總線式數字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統熱電阻測溫系統*的優勢。所以數字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監測理想的設備。數字總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現場總線管理器，直接將溫度數據轉換成適合遠距離傳輸的數字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數據監控平臺建設

一、系統介紹

1、建設自動監測監測平臺，可監測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數；地溫場的變化等，實現熱泵機組運行情況 24 小時實時監測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統的長期運行穩定性、系統對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統優化的工作提供數據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監測數據及變化曲線；

3）室外環境溫度數據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監測數據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監測數據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統 COP 分析以及系統節能量的評價分析。

2、自動監測平臺建成以后可以對已經安裝自動監測設備的地熱井實施自動監測的數據分

析展示，可實現地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現數據異常情況預

警，做到實時監管，有地熱井運行的穩定性。

1）開采水量及回水水量的流量監測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監測及變化曲線；

3）開采井井內水位監測及變化曲線；

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羅園井田水文地質特征及礦井涌水量預測

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