中国安全科学学报

作者：张健, 张鹏妍, 魏建平, SI Guangyao, 许博, 许振国

单位：1 河南理工大学 安全科学与工程学院,河南焦作 454003；2 河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南 焦作 454003；3 煤炭安全生产与清洁创新高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454003；4 新南威尔士大学 矿业与能源资源学院,澳大利亚 悉尼 NSW 2052

关键词：巷道围岩,调热圈,温度场,深孔测温,热物性参数,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助(52174171); 河南理工大学安全与能源工程学部“双一流”学科创建工程项目(AQ20230741); 河南省高校大学生创新创业训练计划项目(202210460077)

为了研究矿井巷道围岩温度场的分布情况,首先在羊场湾煤矿13采区回风下山937高程附近,利用深孔测温技术测定围岩温度,同时测定具有代表性的岩石热物性参数;然后利用COMSOL软件建立数值模型,模拟巷道围岩的温度场;最后通过改变通风时间和风流特性,分析其对该巷道调热圈温度场的影响。结果表明:通过深孔测温可知该巷道原始岩温为28.3 ℃,调热圈半径为32 m;通过数值模拟可知:其调热圈半径为30.9 m,与实测结果误差为3.4%。随着巷道通风时间的延长,围岩的扰动范围不断增加,围岩温度不断降低,且温度降低速率逐渐变缓;随着风流温度的降低,围岩温度也逐渐下降,且越靠近巷壁的围岩受风流温度的影响越明显;随着风流速度的增大,围岩温度会逐渐下降,当风速大于4 m/s时,围岩温度趋于稳定。

来源：2023年第8期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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