相变充填体大体积和高蓄热密度特性为矿山低品位热能的高效开发提供了新思路，研究采热结构传热规律及其相变行为是实现矿山地热能高效开发的重要基础。采用自主研制的矿山相变蓄热功能充填采热结构传热试验系统，开展采热结构传热试验及数值模拟，揭示了矿山功能充填采热结构相变蓄热机理。研究表明：岩层初始温度、采热流速和采热周期的增加及采热温度的降低有助于提高采热量；岩层初始温度直接决定相变充填体是否发生相态变化，采热流速越大、采热周期越长、采热温度越低则有越多的相变充填体凝固放热；相变充填体的存在会维持传热通道路径及传热热量大小，而不同因素则会影响采热结构发生相态转变的时机、改变传热通道路径。研究成果丰富了矿山功能充填采热结构传热特性研究，为矿山低品位地热能的高效开发提供了试验基础。

国家自然科学基金青年科学基金项目(52404154)；国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20233012)；新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室开放课题(KLXGY-KB2412)；山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15)；

1 研究材料与方法
1.1 采热结构传热试验系统
1) 采热结构地温环境补给模拟系统
2) 高/低温载热介质循环控制系统
3) 数据采集可视化系统
1.2 采热结构传热试验误差
1.3 采热结构试样制备
1.4 采热结构传热试验方案及流程
1) 试验准备。
2) 温度初始化。
3) 参数设定。
4) 试验开始。
5) 设备管理。
6) 重复试验。
7) 后处理。
2 结果与分析
2.1 传热试验验证及试验重复性误差分析
2.2 多因素交互影响下采热结构传热规律
2.3 多因素交互影响下采热结构产热规律
2.4 多因素交互影响下采热结构相变行为
3 讨 论
3.1 采热结构内部固相占比与热流线关系
3.2 矿山功能充填采热结构相变蓄热机理
4 结 论

[1]刘恒凤,王九红,翟勃,等.矿山功能充填采热结构传热规律及其相变行为[J].采矿与安全工程学报,2025,42(01):28-39.