Vol. 44 No. 1 Feb.2017
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
第44卷第1期 2017年2月
苗博，杨俊，王飞，等.渗流作用下陷落柱体围岩湿度场分布模型的研究与应用[J].矿业安全与环保，2017,44(1：36-39.
文章编号：10084495(2017)01-003604 应用技术
渗流作用下陷落柱体围岩温度场分布模型的研究与应用
苗博，杨俊，王飞，许进鹏”
（1.四川省地质工程勘察院，四川成都610032；2.中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116）
摘要：陷落柱突水时，导致围岩温度升高，根据围岩温度场分市对矿井突水预测具有一定可行性。采用有限元软件COMSOL求解温度一渗流场耦合模型，得到7,22工作面陷落柱突水后围岩温度场的分布情况，模拟结果与监测结果基本一致，说明通过监测含水构造的温度场分布情况来预测矿井突水的可能性。模拟结果表明，距离高温水流位置越近，则受到热交换平衡区的影响时间就越长，温度场的交化越显著。
关键词：温度一渗流场；耦合模型；围岩温度场；突水；预测
中图分类号：TD745
文献标志码：B
网络出版时间：2017-02-0709：58
网络出版地址：http：//www.cnki.ne/kcms/detail/50.1062.TD.20170207.0958.006.html StudyandApplicationof TemperatureDistributionFieldModel of Collapse
ColumnSurroundingRockunderActionof GroundwaterSeepage
MIAO Bo",YANG Jun',WANG Fei',XU Jinpeng?
(1. Geological Engineering Survey Institute of Sichuan Province,Chengdu 610032,China;
2. School of Resources and Earth Science, China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116, China)
Abstract: The water inrush from the collapse column may lead to the temperature rise of its surrounding rock,so it has a certain feasibility to predict the mine water inrush according to the temperature field distribution of the surounding rock. With the finite element software COMSOL solving temperature seepage coupling model, the temperature field distribution of the surrounding rock of the collapse columm in 7,22 working face after water innush was got, the simulating and monitoring results were basically identical, this indicated that it was feasible to predict the possibility of mine water inrush by monitoring the temperature field distribution of the waterbearing structures. The simulating results showed that the closer the distance to the hightemperature water flow,the longer the affacting time by the heat balance area, and the more significant the change of the temperature field.
Keywords : temperatureseepage field;coupling model;temperature field of surrounding rock ; water inrush ; prediction
随着煤炭开采深度的增加，奥灰水压持续升高，水文地质条件越来越复杂，突水几率也随之增加。当煤层底板存在陷落柱时，突水几率大大增加。 2013年2月，准北桃园煤矿南三采区1035切眼掘进
收稿日期：2016-05-06;2016-12-15修订
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目（2013CB227903）：国家自然科学基金项目（41472268， 51374203）
博（1986—），男，山西临汾人，本科，主要
作者简介：苗
从事水文地质、工程地质、环境地质方面的研究工作。E-mail： 414287465@qq.com。
· 36 · 万方数据
工作面发生突水事故，事故直接原因是10煤层底板存在隐伏陷落柱，当1035切眼掘进工作面接近该陷落柱时，在承压水和掘进扰动作用下，奥陶系灰岩承压水突破有限隔水带形成集中过水通道，造成底板突水。导水陷落柱导通陷落柱底部与陷落柱顶部的含水层，使不同含水层之间产生了水力联系，成为了地温的对流通道。在温度的3种传导方式中，对流是传热最快的方式，陷落柱底部的奥灰水的温度高于煤系地层，对上组煤而言，温度差可能达到4~10℃。因此，煤系地层中的导水陷落柱相当于-个高温异常点，在该异常点附近，地温呈现异常分布。与之相对