学科专业评审组:能源与化工组
项目名称:鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地热开发关键技术及示范
提名单位: 陕西省煤炭学会
提名等级:三等奖
提名单位意见: 项目围绕鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地热开发需求,融合水文地质、钻完井工程、供热工程及智能控制等多领域技术,探明了鄂尔多斯盆地中深层岩土地温场特征关键参数,在中深层地埋管高效换热理论模型与多维性能评价体系、面向矿区用热需求的中深层地热供热系统协同设计方法与高效运行策略、复杂地层条件下3200 m大口径中深层地埋管钻完井工艺及智能风险监测等方面实现全链条技术突破,构建了具有自主知识产权的煤矿区中深层地热开发利用成套技术体系,并首次在鄂尔多斯盆地煤矿区实现中深层地热能工程应用。 项目攻克了鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地热规模化开发利用关键技术难题,打破了鄂尔多斯盆地中深层地热开发潜力不足的固有认知,在国内外煤矿区中深层地热能清洁供热领域发挥了示范引领作用。相关研究成果已在小保当、柠条塔、张家峁、玉华等多个煤矿规模化推广应用,系统长期运行稳定高效,取得了显著的经济、环境和社会效益。2024年荣获中国产学研合作促进会科技创新奖创新成果三等奖,2026年经陕西省煤炭学会组织专家鉴定,项目整体技术达到国际先进水平。 提名材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:王小勇
    排名:1
    行政职务:生产技术管理部经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西小保当矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、二、三项科技创新均有贡献。负责项目总体技术路线设计与实施统筹,牵头凝练鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地热开发关键技术需求,统筹中深层地埋管换热性能提升与工程建设、地热系统参数协同优化及大口径地热井-热泵系统集成等关键技术攻关;推动形成煤矿区中深层地热开发利用成套技术体系,并组织完成小保当等煤矿区工程示范,为项目关键技术集成与规模化应用提供总体技术支撑。 佐证材料:2-2-1,2-2-2,2-2-7,2-2-15,2-2-16。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,瓦斯巡检机器人系统,煤炭行业设备管理与技术创新成果一等奖,排名6; 2023年,设备全生命周期管理平台,煤炭行业设备管理与技术创新成果二等奖,排名4。
  2. 姓名:牛鸿波
    排名:2
    行政职务:党委书记、董事长
    技术职称:无
    工作单位:陕西省煤层气开发利用有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第二、三项科技创新均有核心贡献。牵头开展项目技术成果转化及工程示范应用的总体布局与组织实施,组织推进大孔径中深层地热井钻完井成套技术工程应用与供热系统集成,负责推动项目成果在多个煤矿区实现规模化示范应用;提出面向煤矿区供热场景的中深层地埋管多维性能评价与系统设计优化思路,明确工程应用中的关键评价指标与优化需求,为中深层地热系统优化设计研究提供工程需求与实践依据。 佐证材料:1-1-3,2-2-3,2-2-7,2-2-9,2-2-10。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,彬长矿区煤矿坚硬厚层顶板先压后采治理冲击地压关键技术,中国煤炭工业科学技术奖一等奖,排名5。
  3. 姓名:王泽源
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、二项科技创新具有重要贡献。主导建立适配鄂尔多斯盆地地质条件的中深层地埋管换热理论模型及煤矿区中深层地热系统动态仿真模型,揭示煤矿区中深层地埋管换热特性及岩土热运移机理,并提出系统高效运行策略;负责开展煤矿区中深层地埋管取热性能参数影响规律研究,完成中深层地热系统能量流动机理分析与全生命周期综合性能协同优化,为煤矿区中深层地热系统工程设计提供理论与方法支撑。 佐证材料:1-1-1,2-2-6,2-2-7,2-2-11,2-2-12,2-2-14。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,集群式中深层“地热+”能源站建设关键技术与推广应用,中国煤炭工业科学技术奖二等奖,排名7; 2024年,中深层地热地埋管建筑供热关键技术及工程应用,陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖,排名10; 2026年,集群式中深层“地热+”能源站建设关键技术与推广应用,陕西省煤炭科学技术奖二等奖,排名7。
  4. 姓名:于水
    排名:4
    行政职务:主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西煤业股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第二、三项科技创新具有重要贡献。主导中深层地热供热系统全生命周期技术经济性能评价,参与构建煤矿区中深层地热系统设计优化体系,为工程参数优化提供支撑;负责小保当、张家峁、柠条塔等矿区示范工程建设实施与长期运行监测,参与开展系统运行性能及工程应用效果评价,验证项目成套技术的工程适用性与长期运行稳定性。 佐证材料:2-2-7。
    曾获国家科技奖励情况:荣获中国产学研合作促进会科技创新三等奖1项、中国煤炭工业协会科技进步二等奖2项、陕西省科学技术情报研究院优秀科技报告奖、陕煤集团科技进步一等奖1项等荣誉。
  5. 姓名:张慧峰
    排名:5
    行政职务:生产技术管理部主管
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西小保当矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第三项科技创新具有重要贡献。组织实施榆北矿区中深层地热井钻探取芯、岩石热物性测试及全井段温度测试,获取不同深度地层岩性、热物性及温度等关键基础参数,明确鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地温场分布特征,为中深层地热资源评价、地热井设计及钻完井工程实施提供基础地质参数支撑。 佐证材料:2-2-1,2-2-5,2-2-13,2-2-16。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,新型快速密闭墙施工工艺及智能监测装备开发与应用,陕西省科学技术进步奖三等奖,排名5; 2022年,基于全波形反演技术的精准三维地质模型研究,中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖,排名12。
  6. 姓名:王昆
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西工程勘察研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第三项科技创新具有贡献。参与研发全口径中深层地热井钻完井配套工艺及固井技术、钻井智能风险监测与主动调控技术,实现施工风险识别、预警与动态调控;参与大口径换热型地埋管系统集成及关键部件协同优化,提升系统稳定取热能力;总结形成煤矿区中深层地埋管供热成套技术,为工程示范与推广应用提供技术支撑。 佐证材料:1-1-2,2-2-4,2-2-7,2-2-8。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,西安市取水型地热能开发利用项目禁止和限制取水范围划定报告,陕西省地质学会第十二届优秀地质成果二等奖,排名2; 2025年, 杨凌智慧农业示范园清洁能源供热供冷示范项目,陕西地矿集团有限公司地质科技奖二等奖,排名1。
  7. 姓名:郭铭
    排名:7
    行政职务:执行董事
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西韩城天久注浆勘探有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、三项科技创新具有重要贡献。参与研发中深层地埋管地热供热系统动态仿真软件,负责小保当等多个煤矿区中深层地热供热系统长期运行监测,开展多工况现场换热试验与数据采集,分析不同工况下系统动态运行特性,为系统工程性能验证及运行策略优化提供关键数据支撑。 佐证材料:2-2-7,2-2-14。
    曾获国家科技奖励情况:2025年荣获陕西省企业“三新三小”创新竞赛项目优秀成果二等奖。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西小保当矿业有限公司
    单位贡献:1、作为项目牵头单位,统筹鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地热供热技术研究与示范工程实施,确定项目总体目标、技术路线及工程实施方案,组织协调各合作单位开展联合攻关; 2、依托鄂尔多斯盆地煤矿区实际工程条件,组织开展中深层地温场测试、地层取样及岩石热物性测试,提供现场试验条件与长期运行实测数据,完成示范工程场地条件论证; 3、牵头组织中深层地埋管—热泵耦合供热系统示范工程建设、安装调试与长期运行监测,开展多工况现场试验及实际供热性能验证; 4、负责项目总体成果凝练与示范工程应用效果评价,总结煤矿区中深层地热开发利用技术工程经验,为本项目成果推广应用提供示范支撑。

  2. 单位名称:陕西省煤层气开发利用有限公司
    单位贡献:1、负责开展高导热固井材料选型及施工工艺优化,组织开展中深层地埋管换热性能现场试验,阐明固井材料及工艺参数对中深层地埋管换热性能的影响规律; 2、负责示范工程钻井、固井等关键施工环节技术管控,解决井筒稳定、密封完整性及换热强化等工程问题,形成适配煤矿区复杂地层条件的大孔径中深层地热井钻完井技术方案; 3、牵头项目技术成果工程转化与示范应用,推进大口径中深层地埋管与热泵供热系统工程集成,推动项目成果在多个煤矿区推广应用,为成果工程化和规模化应用提供技术支撑; 4、参与项目总体技术方案论证,开展适用于煤矿区场景的中深层地热井多维性能评价与系统设计优化研究,负责大口径同轴密闭式中深层地埋管换热器结构设计及关键参数优化。

  3. 单位名称:陕西韩城天久注浆勘探有限责任公司
    单位贡献:1、负责小保当等多个煤矿区中深层地热供热系统长期运行监测,开展多工况现场换热试验与数据采集,分析不同工况下中深层地热井的动态取热特性,完成项目成套技术工程性能验证; 2、负责煤矿区中深层地热供热系统工程方案研究,参与开展煤矿区不同用热场景需求分析及中深层地埋管耦合热泵系统匹配设计设计研究,为煤矿区中深层地热系统示范工程设计提供技术支撑; 3、参与研发中深层地埋管地热供热系统仿真软件,结合矿区实际负荷与运行参数开展系统动态运行性能分析,为系统运行参数优化提供技术支撑; 4、参与项目成果技术总结,结合长期运行及现场试验结果开展应用效果评价。

  4. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:1、负责鄂尔多斯盆地煤矿区中深层地埋管非稳态换热机理研究,建立中深层地埋管高精度瞬态换热数值模型,揭示岩土热物性、井筒设计及运行参数对中深层地埋管换热性能的影响规律,提出中深层地埋管取热性能的提升策略; 2、负责煤矿区中深层地热供热系统动态仿真技术研发,阐明煤矿区多元供热场景下岩土热响应特性与系统能流传递规律,提出矿区中深层地热系统高效运行策略; 3、建立能量-经济-环境多维一体的煤矿区中深层地热系统全生命周期综合性能评价体系,开展中深层地埋管及供热系统关键参数协同优化,为煤矿区系统优化设计与工程方案比选提供理论支撑; 4、负责项目中深层地热换热机理、系统性能评价及优化设计等理论与方法成果的总结凝练。

  5. 单位名称:陕西工程勘察研究院有限公司
    单位贡献:1、参与鄂尔多斯盆地中深层地热资源勘查与评价,开展深部地层结构探测、岩石热物性测试及地温场刻画,获取关键地质与地热参数,为中深层地热井设计与工程实施提供基础依据; 2、参与研发复杂地层条件下全口径中深层地热井钻完井及固井配套工艺,负责地热钻井智能风险监测与主动调控技术研发,实现施工过程风险识别、预警及动态调控,提升复杂地层深井施工安全性与可靠性; 3、参与地质勘查、钻井风险监测等相关技术总结与凝练,为复杂地层条件下中深层地热井安全建设及同类矿区工程应用提供技术支撑。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处