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羅園井田水文地質(zhì)特征及礦井涌水量預(yù)測

更新時間：2020-12-07　點(diǎn)擊量：932

淮南煤田是我國的重要煤炭生產(chǎn)基地之一, 由于生產(chǎn)的發(fā)展和開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大,已出現(xiàn)礦區(qū)開發(fā)強(qiáng)度大、后備礦井接替緊缺、煤炭資源日趨緊張的局面。對于構(gòu)造復(fù)雜, 斷層發(fā)育, 特別是地層陡傾或倒轉(zhuǎn)的含煤地層的煤炭資源開發(fā), 目前實(shí)際生產(chǎn)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(chǎn)礦井。羅園井田與該礦相鄰, 同處一個地質(zhì)構(gòu)造單元, 目前勘探工作剛剛結(jié)束, 如何做好水文地質(zhì)工作、正確預(yù)算礦井的涌水量, 為礦井設(shè)計部門提供可靠的水文地質(zhì)依據(jù), 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(nèi), 行政區(qū)劃屬安徽省阜陽市潁上縣, 西鄰劉莊深部勘查區(qū), 東部有連塘李勘查區(qū), 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(gòu)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(jì)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(jù)區(qū)域資料和本區(qū)鉆孔揭露證實(shí), 太原組所含煤層, 無工業(yè)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(nèi)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(tǒng)簡單向斜”等三個構(gòu)造塊段組成的總體構(gòu)造樣式( 圖2) 。阜鳳斷層上覆外來系統(tǒng)斷層發(fā)育, 其構(gòu)造復(fù)雜程度中等, 局部復(fù)雜, 水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件復(fù)雜, - 600m 以淺地層陡傾或倒轉(zhuǎn), 為礦井設(shè)計的一水平; 下伏原地系統(tǒng)構(gòu)造相對簡單, 水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件簡單—中等。

　　2 井田水文地質(zhì)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(zhì)特征

　　2.1.1 新生界新近系、第四系松散層含水層( 組)井田內(nèi)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(tài)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(xì)砂為主, 夾薄層粘土和砂質(zhì)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(zhì)類型為HCO3·Ca- Na, 接受大氣降水和地表水補(bǔ)給, 是農(nóng)業(yè)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(xì)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(xì)砂和半固結(jié)粘土組成。

　　q=0.125～1.169L/( s·m) , k=0.515～2.445m/d, 水質(zhì)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(xì)砂層為主間夾砂礫層、礫石層、粘土礫石構(gòu)成, 礫石層間夾有薄層褐黃色粘土, 砂質(zhì)粘土。含水層在39 線以西全區(qū)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(zhì)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(xì)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(wěn)定外, 其余分布均不穩(wěn)定。依照與主要可采煤層之間的關(guān)系和對礦坑充水影響程度的大小, 可劃分為基巖風(fēng)化帶—13- 1、11- 2 煤層頂?shù)装濉?—4- 1 煤層頂?shù)装? 個含水層( 段) 。其富水性與砂巖裂隙的發(fā)育程度、閉合程度及大小密切相關(guān), 井田內(nèi)砂巖裂隙發(fā)育程度具不均一性, 砂巖含水性有很大差異。根據(jù)簡易水文地質(zhì)觀測結(jié)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(nèi)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(bǔ)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?guī)r巖溶裂隙含水層( 組)

　　太原組灰?guī)r在本區(qū)埋藏近于直立, 鉆孔未*揭露, 據(jù)區(qū)域地層資料, 該組厚度約130m, 含灰?guī)r13 層。除第3、4、12 三層灰?guī)r厚度大、分布穩(wěn)定外,其余均為薄層灰?guī)r。太原組上部1～4 層灰?guī)r為開采1 煤時底板進(jìn)水直接充水含水層( 組) 。根據(jù)井田內(nèi)3個灰?guī)r延深孔資料, 1 ～4 層灰?guī)r厚度為17.72 ～24.86m, 平均20.28m, 3、4 灰?guī)r巖溶較發(fā)育, 1、2 層灰?guī)r厚度小, 巖溶裂隙不發(fā)育, 裂隙多為方解石充填, 簡易水文地質(zhì)觀測未發(fā)現(xiàn)漏水鉆孔。井田內(nèi)1～4層灰?guī)r抽水試驗(yàn)2 次, q=0.001 88～0.011 7L/( s·m) ,k=0.007～0.083 9m/d, 富水性弱, 水質(zhì)類型為Cl- Na,礦化度1.466～1.467g/L, 水溫24～29℃。另據(jù)相鄰新集三礦資料, 太原組石灰?guī)r鉆孔見溶洞高度0.1～3.43m, 平均巖溶率0.89%, 巖溶現(xiàn)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(jù)區(qū)域地層資料, 該組厚度約270m, 以灰?guī)r為主, 裂隙較發(fā)育, 但分布不均。井田內(nèi)見奧灰鉆孔1個, 揭露厚度為238.55m, 未發(fā)現(xiàn)漏水。據(jù)區(qū)域資料,q=0.013～1.394L/( s·m) , 富水性不均一, 為太原組的直接補(bǔ)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?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r, 夾紫紅、灰綠、灰黃等雜色含鈣砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。井田內(nèi)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(fā)現(xiàn)漏水。據(jù)潁鳳區(qū)普查報告, 裂隙、溶洞在淺部風(fēng)化帶發(fā)育, 漏水孔率達(dá)60%以上, 抽水資料顯示含水性強(qiáng)、但具有不均一的特點(diǎn)。

　　2.2 隔水層( 組) 水文地質(zhì)特征

　　2.2.1 新生界新近系、第四系松散層隔水( 組)井田內(nèi)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(nèi)新生界松散層的中淺部, 底板平均埋深97.44m, 全區(qū)發(fā)育, 巖性以粘土、砂質(zhì)粘土為主, 天然狀態(tài)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(nèi)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(zhì)粘土和多層細(xì)、粉砂組成。

　　粘土質(zhì)質(zhì)細(xì)密, 純度高, 可塑性較強(qiáng), 具滑感, 但厚度分布不穩(wěn)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(fēng)化帶接觸; 在其余地區(qū)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(qū)內(nèi)各主要可采煤層頂?shù)装迳皫r含水層之間均有泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和煤層等隔水巖層分布,這些巖層是穩(wěn)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(zhì)泥巖互層、局部夾有細(xì)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(qū)中南部, 與新集三礦同處同一構(gòu)造地質(zhì)單元, 其水文地質(zhì)、工程地質(zhì)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(nèi)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(fēng)化帶垂直滲透補(bǔ)給。補(bǔ)給量大小與第四含水層( 組) 的富水性及基巖風(fēng)化帶巖性和滲透性大小有關(guān)。

　　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(qū)內(nèi)主要煤層之間砂巖裂隙含水層分布于泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖之間。砂巖裂隙不發(fā)育, 分布不穩(wěn)定, 富水性差異較大, 抽水試驗(yàn)結(jié)果和生產(chǎn)礦井出水點(diǎn)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(bǔ)給水源貧乏的特點(diǎn)。但在局部砂巖裂隙發(fā)育地段, 井巷掘進(jìn)中儲存量砂巖水可能瞬時突水,造成危害。

　　2.3.1.3 石灰?guī)r巖溶裂隙水

　　井田內(nèi)鉆孔見1 煤層2 個點(diǎn), 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?guī)r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?guī)r間距變小, 或使煤層與灰?guī)r直接對口, 灰?guī)r水以斷層帶為突破口進(jìn)入礦坑時, 會造成突水事故。

　　2.3.2 充水通道

　　井田內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)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(diǎn)129 個。斷層帶巖性以泥巖、粉砂巖為主, 含砂巖碎塊, 巖芯受構(gòu)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(fā)現(xiàn)2 孔漏水。據(jù)井田內(nèi)36- 3z 孔對F05 斷層帶抽水資料, 水位標(biāo)高- 20.75m, q =0.000394L/( s·m) , k=0.002 79m/d, 富水性弱, 與區(qū)域資料相吻合。從井田內(nèi)的斷層巖性、簡易水文地質(zhì)觀測及抽水資料分析, 說明井田煤系內(nèi)斷層帶富水性弱, 導(dǎo)水性差。但在斷層切割堅硬脆性的灰?guī)r地層, 將會造成圍巖裂隙發(fā)育, 特別是灰?guī)r與煤巖層對口部位是突水的主要誘發(fā)因素。突水事故, 往往是以抗壓強(qiáng)度薄弱的斷層帶為突水通道進(jìn)入礦坑, 一般由滲水現(xiàn)象逐漸增大到股流涌出。

　　3 礦井涌水量預(yù)算

　　羅園井田的礦井設(shè)計第1水平為- 600m, 通過井田內(nèi)含水層( 組) 水文地質(zhì)特征和充水因素分析可知, 在留設(shè)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?shù)装迳皫r水, 為科學(xué)有效的預(yù)算開采煤系地層時礦井的涌水量, 采用生產(chǎn)礦井比擬法和地下水動力學(xué)法分別預(yù)算礦井涌水量, 以作對比。

　　3.1.1 生產(chǎn)礦井比擬法

　　羅園井田與新集三礦同處于阜鳳逆沖推覆構(gòu)造部位, 地質(zhì)構(gòu)造、開采煤層、水文地質(zhì)和開采技術(shù)條件等方面基本相似, 因此, 利用新集三礦開始生產(chǎn)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?guī)r礦井突水量

　　井田內(nèi)揭露1 煤層可采點(diǎn)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?guī)r間距縮小或?qū)? 圖2) , 可能造成太原組灰?guī)r突水。

　　井田內(nèi)太原組1～4 層灰?guī)r抽水2 次, 其中單孔抽水1 次, 孔組抽水1 次, 為有效、科學(xué)估算其水量,結(jié)合鄰區(qū)礦井資料, 采用地下水動力學(xué)公式估算其突水量。

　　4 結(jié)語

　　通過對井田內(nèi)水文地質(zhì)條件、充水因素的分析, 采用生產(chǎn)礦井比擬法, 預(yù)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(xué)法預(yù)算正常涌水量為328m3 /h。兩種計算方法預(yù)算的礦井正常涌水量大小基本一致, 可供設(shè)計部門設(shè)計礦井抽排水系統(tǒng)參考。

　　采用地下水動力學(xué)法預(yù)算的太原組灰?guī)r礦井突水量( 即災(zāi)害水量) 為798m3 /h, 該值僅為理論公式的計算值, 僅供設(shè)計參考。

　　受地質(zhì)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(guī)律:

　?、俪鏊畬游欢? 出水面廣。

　?、谕缓畬硬煌瑯?biāo)高水量分布不勻。

　?、酆畬恿严栋l(fā)育, 滲透性好, 突水點(diǎn)初期水量大, 但衰減較快。

　　④與新生界松散層有水力, 但補(bǔ)給量小。

　　因此本井田礦井防治水工作難度大、情況復(fù)雜,在礦井生產(chǎn)過程中應(yīng)有針對性的做好綜合水害防治措施研究和實(shí)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(chǎn)。

全自動野外地溫監(jiān)測系統(tǒng)/凍土地溫自動監(jiān)測系統(tǒng)

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RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進(jìn)行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實(shí)測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的測溫電纜設(shè)計方法，單總線測溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)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(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內(nèi)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(yàn)場進(jìn)行溫度實(shí)時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點(diǎn)以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

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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(tǒng)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(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究，埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進(jìn)行實(shí)時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計、探討地源熱泵的可持續(xù)運(yùn)行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點(diǎn)：

１．結(jié)構(gòu)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(qiáng)驅(qū)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(hù)等級達(dá)到ＩＰ６８，可耐壓力高達(dá)5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點(diǎn)總結(jié)：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應(yīng)用于：

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本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠(yuǎn)距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

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1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數(shù)據(jù)存儲

4、定時保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負(fù)0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點(diǎn)數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設(shè)置）

6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS

7、測點(diǎn)線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內(nèi)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(hù)等級：IP66

使用注意事項(xiàng)：

防水感溫電纜經(jīng)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(nèi)以方便后期維護(hù)。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護(hù)，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(jìn)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(fù)，蘭色為信號線。請嚴(yán)格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點(diǎn)，實(shí)際使用應(yīng)該限制在150個節(jié)點(diǎn)以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當(dāng)總線距離在200米以內(nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當(dāng)距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司提供定制各個領(lǐng)域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件使用編程語言技術(shù)設(shè)計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進(jìn)行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)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(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實(shí)現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的合理的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)的設(shè)計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴(yán)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(tǒng)的運(yùn)行效率。所以設(shè)計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進(jìn)行全年動態(tài)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(hù)結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負(fù)荷，我們根據(jù)該負(fù)荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運(yùn)行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運(yùn)行方案運(yùn)行，同時系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進(jìn)行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進(jìn)行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實(shí)測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設(shè)計方法，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對空調(diào)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(diǎn)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(jìn)行溫度實(shí)時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進(jìn)行地?zé)釡y溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，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(jìn)行多點(diǎn)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(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地?zé)釡y溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)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(jìn)行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當(dāng)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(jìn)行校正。當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)采集時，需每個測溫點(diǎn)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(zhǔn)確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)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(huán)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(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實(shí)際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應(yīng)元件，感應(yīng)元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進(jìn)口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)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(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)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(jiān)測理想的設(shè)備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)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(shí)現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點(diǎn)的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機(jī)組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機(jī)組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組運(yùn)行情況 24 小時實(shí)時監(jiān)測，異常情況預(yù)

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運(yùn)行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進(jìn)行綜合的科學(xué)評價，為進(jìn)一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)依據(jù)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機(jī)組實(shí)時運(yùn)行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機(jī)房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機(jī)房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機(jī)房內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設(shè)備的地?zé)峋畬?shí)施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分

析展示，可實(shí)現(xiàn)地?zé)峋突毓嗑乃?、水溫、流量?shí)施傳輸分析，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預(yù)

警，做到實(shí)時監(jiān)管，有地?zé)峋\(yùn)行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；

羅園井田水文地質(zhì)特征及礦井涌水量預(yù)測

推薦產(chǎn)品如下：