裂隙水作用下巷道围岩体温度场的数值模拟.pdf

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1、第29卷第2期矿业工程研究V01．29No．22014年6月MineralEngineeringResearchJun．2014doi：10．13582／j．enki．1674—5876．2014．02．006裂隙水作用下巷道围岩体温度场的数值模拟陈桂义，张登春，邹声华，肖国清(湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭，411201)摘要：基于等效连续介质渗流模型及多孔介质多场耦合理论，建立裂隙水作用下的巷道围岩体温度场计算的物理模型，建立裂隙水渗流场、裂隙水温度场、岩体温度场耦合控制方程，辅以边界条件参数，以FLUENT软件进行数值模拟，研究了裂隙水渗流作用下的矿井巷

2、道围岩体温度场分布．结果表明，裂隙水的迁移伴随着热量的交换，裂隙水的作用改变了巷道围岩体的温度场分布；定量分析了裂隙水渗流速度对两者温度场分布的影响，在裂隙水流动方向上，渗流速度愈小，则裂隙水流温升愈大，围岩温度温升愈大；当裂隙水渗流速度大干2X10m／s时，其变化对巷道围岩体温度场分布有着显著的影响；但渗流速度小于2×10m／s时，影响是微小的．关键词：裂隙水；巷道围岩；渗流速度；温度场；数值模拟中图分类号：TD742文献标志码：A文章编号：1672—9102(2014)02—0024—05Numericalsimulationoftemperaturefieldof

3、roadwaysurroundingrockundertheactionoffracturewaterCHENGuiyi，ZHANGDengchun，ZOUShenghua，XIAOGuoqing(SchoolofEnergyandSafetyEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China)Abstract：Basedontheequivalentcontinuousmediummodelandthemulti—fieldcouplingtheory，thephysicalmo

4、deloftemperaturefieldcalculationofroadwaysurroundingrockundertheactionoffracturewater，theseepagefieldandtemperaturefieldoftherock，andthecouplingcontrolequationareestablished．Throughtheparameterofboundaryconditions，thenumericalsimulationiscarriedoutwithsoftwareFLUENT．Thetemperaturedistrib

5、utionofroadwaysurroundingrockundertheactionoffracturewaterisrevealed．Theanalysisshowsthatthemigrationoffracturewateraccompaniestheheatexchangeandtheactionoffracturewaterchangesthetemperaturedistributionformofroadwaysuroundingrock．Theinfluenceofseepagevelocityoffracturewateronthetemperatu

6、redistributionofbothfracturewaterandroadwaysuroundingrockisanalyzedquantificationally．Intheflowdirectionoffracturewater，thesmallertheseepagevelocityis，thegreaterthetemperatureriseoffracturewaterandsuroundingrockare．Whentheflowvelocityisgreaterthan2×10～m／s．thechangesofseepagevelocityhavea

7、significantimpactonthetemperaturedistributionofroadwaysurroundingrock．However，whentheflowvelocityissmallerthan2X10一m／s，theeffectisslight．Keywords：fracturewater；roadwaysuroundingrock；seepagevelocity；temperaturefield；numeriealsimu】ation收稿日期：2014—01—07基金项目：国家自然科学基金资助项目(51134