据报道，美国科学家称他们已经研究出了一种新型钻头，能钻入地下两万米，获取的无尽能源可供人类使用23亿年，而且他们已经申请到了4000万美元，作为开采经费。

美国舍得下如此血本，难道20000米处真的藏着能用23亿年的地热能源吗？据科学家判断，地球已经有45亿年的历史，大量内核元素衰变了2/3，按照比例计算，剩下的1/3时间，地球还能放热23亿万年。

目前，由于浅部矿产资源逐渐开采耗尽，矿井深部开采将是未来获取能源的主要形式。但相对的，深度越深，温度就越高，部分岩温甚至达到了50℃，这对工人的健康产生了严重的威胁，极有可能引发更大的安全事故。

所以，在美国钻头开采之前，首先要面对的就是深部开发与热害协同防治问题。

地热资源现状

我国地热资源总量占全球的7.9%，可采储蓄量大约有4626.5亿。其中，煤炭由于功能多、用途广，还具有可再生等特点，被我国视为主要能源。

地热能源的开启是在上世纪初，意大利地热发电试验成功，而我国的地热能源是启动时间相对较晚。

1970年12月，广东省丰顺利用91℃地热水发电86千瓦的成功，标志着我国正式开始利用地热能源。之后，河北省怀来200千瓦、江西省宜春50千瓦、西藏羊八井高温地热1000千瓦相继发电成功，成为我国地热史上的第一次高潮。

自此开始，我国就特别重视地热发电，从1970年到1977年，短短七年时间，我国中低温地热发电7处共装机容量1336千瓦及高温地热发电1000千瓦。

截止2021年，我国地热直接利用量已占世界利用总量的43.4%，主要用于地热供暖、地源热泵应用、温泉洗浴休闲、地热水产养殖、地热工业利用等单项也成为世界第一（仅地热温室是土耳其优先），达到了我国地热开发利用的第二次高潮。

地热能根据埋藏深度分为三类：200米以内的深度叫作浅层地热能；200米至300米的深度叫作中深层地热能；3000米以内的深度叫深层地热能。

目前我国大约已有30多座金属矿山的开采深度超过1000米，有100多处的开采深度达到700米以上；但千米深度的浅部资源可供利用的较少，所以5000米开采深度将是我国金属矿深部开采中长期的战略研究目标。

想要获取更多的能源，必然要承担更大的风险，深度越深，开采地热难度就越大，严峻的热害问题也是不可避免的。

因此，有效进行热害处理是深度开采的首要解决的问题，即便美国报道的强大钻头也是如此。

地热开发与热害协同防治

随着矿井开采深度的增加，地下温度也随之增高，导致矿工无法正常工作，甚至会造成安全事故。

想要解决矿井热害，就必须先弄清楚它的成因。之所以产生矿井热害，主要是因为井巷围岩放热、空气自压缩放热、机电电动设备放热、矿物氧化放热、矿井热水放热等其他因素放热。

而这些热害会对工人的健康、劳动生产效率造成严重的影响。对于矿工来说，人体长时间在高温环境下工作，会使身体功能紊乱，人的血液循环、消化、神经系统都会受到严重影响。

如果在正常情况下，人在正常环境下可以通过生理代谢等方式进行进行调节，使身体迅速恢复；但在高温情况下，人的肌体和组织都会受到损伤，根本没有“自愈能力”。因此，在高温作业的人员，发病率是正常环境下工作的3.61倍。

目前，针对地热开发与热害协同防治的方法，主要利用注水取热的地热开采方式。

在巷道围岩及顶底板处钻并不铺管，然后再管中注满冷水，使其与岩壁之间进行热传递，待水温升高后再将其提升到地面。经过热泵和热换站的处理进行达到既定温度后，再次利用，实现了对矿井的采热。

同时，冷水与岩壁之间的热交换可使矿井围岩的温度下降，由此达到热害治理的目的。

从经济角度分析，该方法也非常合适。使用冷水降温循环的方法，减少了空冷机的使用数量和电费。

而且，提升到地面的水，经过加热后，还可以引到食用的百姓井中，解决动机冻井的问题。

因此，不管是从理论角度还是技术以及可行性角度看，协同开发技术不仅节省时间，还能提供到地热能源该方法都是行之有效的。

那么，美国报道宣称已经研究出新型钻头，能钻入底下20千米，获得取之不尽用之不竭的能源是真的吗？

美国新型钻头

虽然美国Quaise Energy公司信誓旦旦地说，他们已经研发出一种钻头，而且正准备开采能源，过上能源自由的生活；但能源的获取并非如此轻松。

就算美国已经完美解决了热害问题，可要得到能源，必须先打一口深井，并且还有一个强悍的钻头，能打破地表深处坚硬的岩石。

这是一项巨大的工程，苏联早前就试验过。当初，苏联三次挖井，每一次挖到一定深度时，钻头就会由于岩石过硬而脱落，不得不重新挖，第三次挖到12262米时，故障重演，因此，苏联没有再继续挖。

苏联挖的这口井也成了保持世界记录最长的深井。后来，卡塔尔为了获取“无限能源”，也仿照苏联打了一口井，深度为12289米。

虽然只超过了27米，但这让俄罗斯感觉很没面子，所以又挖了一口井，但深度最多也只有13000米，和之前的井深一般无二。

由此可知，深处的岩石到底有多坚硬，毕竟是耐受了历经了数十亿年的光阴，是自然形成的产物，非人力研究出的钻头可以轻易摧毁。

所以美国说自己的微薄钻头能融化岩石，达到20千米，这种说法的可实现性非常低。

目前的一切都只是纸上谈兵，真正实践的过程中充满着未知的变数，还有可能引发岩浆喷发等意外事故。人类如果没有100%的把握，就贸然行动，无异于自掘坟墓。

参考文献：

[1]蓝航，陈东科，毛德兵. 我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析[J]. 煤炭科学技术，2016，44 （1）：39 - 46.

[2]王贵玲，张薇，梁继运，等. 中国地热资源潜力评价[J]. 地球学报，2017，38 （4）：449 - 450，134，451- 459.

[3] 郭平业，秦飞.张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用[J]. 煤炭学报，2013，38 （S2）：393 - 398.

[4]王志骅，雷彦顺.平煤八矿地热水害治理与地热资源开.