深部巷道圍巖的導(dǎo)熱性試驗與溫度場分布的研究.pdf

1、對于深部開采而言,所面臨的主要問題是地層高溫給開采帶來極大的難度,以及高溫對作業(yè)環(huán)境的影響。基于這一情況,本文開展流固耦合作用下,深部圍巖導(dǎo)熱系數(shù)的試驗研究和巷道溫度場分布規(guī)律的理論研究。因此本論文分為導(dǎo)熱系數(shù)測試、風(fēng)流與圍巖換熱的數(shù)值模擬兩大部分。對于圍巖導(dǎo)熱系數(shù)的試驗研究,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,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,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圍巖及現(xiàn)澆混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的試驗研究,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分布情況。模擬表明,組合支護(hù)體系下風(fēng)流的施加不會改變巷道溫度場的對稱分布形狀;滲流場的施加,改變了溫度場和溫度矢量原有的對