渗流作用下陷落柱温度场分布特征数值模拟北大核心

为了揭示渗流作用下煤矿陷落柱内部温度场的分布特征,基于多孔介质岩体渗流与传热学等理论,建立了陷落柱渗流-温度场耦合数学模型。以某煤矿II51陷落柱作为数值模拟原型,深部奥灰水为高温热源,得到了不同渗透率条件下,渗流速度与温度场在陷落柱内部空间分布特征。结果表明:随着渗透率增加,陷落柱内部渗流速度变大,使得高温异常区扩散范围也随之变大;渗流作用对陷落柱垂向上的温度场影响要强于水平方向上,同时陷落柱内部温度梯度值低于正常围岩区地温梯度值;在水平方向上距离陷落柱边界越近,温度递增现象越明显。在距陷落柱50 m范围内,温度差值可达2~8℃,由此认为通过温度来进行陷落柱的预测预报具有可行性。