深部巷道圍巖的導(dǎo)熱性試驗(yàn)與溫度場(chǎng)分布的研究.pdf

1、對(duì)于深部開(kāi)采而言,所面臨的主要問(wèn)題是地層高溫給開(kāi)采帶來(lái)極大的難度,以及高溫對(duì)作業(yè)環(huán)境的影響。基于這一情況,本文開(kāi)展流固耦合作用下,深部圍巖導(dǎo)熱系數(shù)的試驗(yàn)研究和巷道溫度場(chǎng)分布規(guī)律的理論研究。因此本論文分為導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試、風(fēng)流與圍巖換熱的數(shù)值模擬兩大部分。對(duì)于圍巖導(dǎo)熱系數(shù)的試驗(yàn)研究,本文采用深部巖體作為試樣研究了流固耦合條件下圍巖的導(dǎo)熱系數(shù),考慮巷道內(nèi)部的實(shí)際情況本文還研究了流固耦合條件下現(xiàn)澆混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)。研究表明當(dāng)流體的溫度增大時(shí),圍巖

2、及現(xiàn)澆混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)隨著流體溫度的增大而增大,導(dǎo)熱系數(shù)與流體的溫度近似成線性關(guān)系;當(dāng)流量增大時(shí),圍巖及混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)先是增大,達(dá)到一定程度后開(kāi)始下降最終導(dǎo)熱系數(shù)始終大于初始導(dǎo)熱系數(shù)。利用流固耦合條件下對(duì)圍巖及現(xiàn)澆混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的試驗(yàn)研究,獲得圍巖及現(xiàn)澆混凝土支護(hù)的導(dǎo)熱系數(shù),模擬風(fēng)流與圍巖換熱條件下深部巷道的溫度場(chǎng)分布情況。模擬表明,組合支護(hù)體系下風(fēng)流的施加不會(huì)改變巷道溫度場(chǎng)的對(duì)稱分布形狀;滲流場(chǎng)的施加,改變了溫度場(chǎng)和溫度矢量原有的對(duì)