巷道围岩调热圈分布特性研究:以羊场湾煤矿为例 |
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引用本文: | 张健,张鹏妍,魏建平,SI Guangyao,许博,许振国.巷道围岩调热圈分布特性研究:以羊场湾煤矿为例[J].中国安全科学学报,2023(8):125-133. |
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作者姓名: | 张健 张鹏妍 魏建平 SI Guangyao 许博 许振国 |
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作者单位: | 1. 河南理工大学安全科学与工程学院;2. 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室;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;4. 新南威尔士大学矿业与能源资源学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助(52174171); |
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摘 要: | 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。
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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 |
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