高温矿井采动岩体流固耦合传热机理的研究

伴随能源和资源的深部开采，高温已经成为矿山深部开采所面临的具有共性、基础性和紧迫性的问题；同时，岩层高温的利用对地热资源的开发也是核心问题。基于以上工程背景，开展应力-渗流-温度耦合条件下采动岩体传热机理的研究。针对采动岩体的特点进行渗流场监测，测定和分析开采扰动对围岩渗流场的影响；对采动岩体试样进行导热性质试验，测定岩性、含水量、裂隙等物理性质对导热参数的影响；进行应力-渗流-温度耦合状态下采动岩体的传热性质试验，测定复杂条件下采动岩体的传热参数；建立应力-渗流-温度耦合条件下采动岩体的传热动力学模型，通过有限元数值模拟分析，研究采动围岩温度场的演变过程；通过模型的反分析寻求影响围岩传热的主要因素及影响机制，从而建立采动岩体的应力-渗流-温度耦合传热理论。本项目的研究将有助于完善深部工程的水热迁移规律，有助于推动解决高温对深部开采带来的瓶颈问题，有利于地热资源的开发利用。