安徽理工大学地球与环境学院 李婧，魏娜娜

一、背景分析

在我国，煤炭资源的开发与利用是经济发展中主要的动力。在矿井开发的过程中，高热害和矿井水灾的影响越来越严重。从某种程度上来看，地质构造直接决定着煤矿的安全以及能否顺利地进行建设和生产[1]。因而要保证煤矿生产的安全，就要对矿区的构造体进行研究，尤其是其对于研究区地温场和地下水流场的影响。本文开展了断裂构造控水控热的相似模型的设计研究，通过研究断裂构造对地温场和地下水流场的影响，为断裂构造控水控热提供一种新的研究思路与方法。该模型可用于探测地下空间的断裂体的发育情况，及时探测出研究区域因断裂的发生而引起的异常情况，为开发地热能及地下水资源提供相关理论研究依据。

二、设计原理

地下水易于流动且热容量大，广泛分布于地壳的浅部区域，其对地温场的影响最为活跃[2]。深循环地下热水及发育于地壳深部的岩浆从地壳深部传到地表时，可能经历多个构造体而使得所携带的热量发生散失或聚集，地温发生较明显的变化。而断层是地质构造中广泛存在的一种构造体，因此断层的存在对地温也具有较大的影响。断层是水热的良好传导通道或储存介质，断层的存在既可以实现温度的阻隔，又能促进温度的传递和运移，既能影响背斜构造原有的高温区域，也会成为导通地下水和岩浆岩侵入的主要通道[3]。……