高温矿井主动隔热巷道围岩温度场分布规律研究

宋东平^1,2，周西华^1,2，白刚^1,2，李昂^1,2

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

摘 要：为研究矿井巷道隔热层对围岩温度场的影响,根据能量守恒定律和围岩散热的特点,建立了复合介质中的一维非稳态导热控制方程,编制了模拟主动隔热巷道围岩温度场的计算机程序,解算得出隔热层对围岩温度场分布规律的影响。研究结果表明:隔热层通过改变围岩内部的温度梯度来减缓围岩向风流的散热;有隔热层时壁面温度明显降低,围岩温度分布整体呈现出壁面温度低、内部温度高的特征;围岩调热圈半径和散热量与通风时间呈正幂指数关系;随着隔热层厚度的增加,巷道壁面温度和围岩散热量分别呈指数和幂指数关系减小;构建隔热层减少的围岩散热量与隔热层的导热系数呈负幂指数关系;研究加深了对巷道隔热机理的认识,对现场应用有一定的指导作用。

关键词：高温矿井;主动隔热;围岩温度场;通风时间;隔热层厚度;导热系数;