深部巷道非稳态温度场演变规律试验研究

来源期刊：中国矿业大学学报2011年第3期

论文作者：王义江 周国庆 魏亚志 况联飞 毋磊

文章页码：345 - 350

关键词：深部工程;非稳态传热;正规状况阶段;温度场;无量纲准数;

摘    要：为研究围岩温度场变化规律,研制了巷道风流非稳态传热试验系统,并进行了不同进风温度和进风速度下5组试验.基于平板非稳态导热问题,提出了适合判断巷道非稳态传热正规状况阶段新方法.结果表明,巷道非稳态传热存在正规状况阶段,所需无量纲时间即傅里叶数Fo=1.2,对预测温度演变及简化计算有重要意义.将试验数据无量纲化后回归分析,当进风温度在15~25℃时,巷道壁面无量纲温度θ最终稳定在0.4左右.θ与Fo可拟合成线性多项式形式,当次数为4时即有很高精确性;θ与无量纲半径φ可通过对数公式拟合,在正规状况阶段拟合精度高;当风速低于3 m/s时,相对改变进风流温度来说,风速对围岩温度场的影响更大.高温矿井应根据实际情况选择合适的降温方案,以提高方案的经济性和实用性.