为解决煤矿开采深度不断增加伴随而来的矿井高温热害问题,基于COMSOL模拟软件,应用水玻璃膨胀蛭石涂层对高地温矿井掘进巷道围岩进行隔热降温研究。讨论了水玻璃膨胀蛭石不同厚度,不同风筒出口风温、风速对围岩调热圈及巷道风流温度变化的影响。结果表明:随着隔热层厚度的增加,掘进工作面处围岩调热圈半径减小,巷道出口风流温度降低,厚度18 cm比12 cm调热圈半径仅减小了2.3%,巷道出口风温仅降低1.2%,隔热层厚度增加到一定程度降温效果不明显;随着风筒出口风温的增大,掘进工作面调热圈半径减小,随着风筒出口风速的增大,掘进工作面调热圈半径增大,掘进工作面处及巷道出口的风流温度对比相应的无隔热工况,降温幅度逐渐减小,在风筒出口风温24℃、风速6 m/s,隔热效果较优;围岩隔热条件下对流换热系数随隔热层厚度的增大而减小,随风筒出口风温、风速的增大而增大。

国家自然科学基金项目（51974225）；

0 引 言
1 掘进巷道围岩隔热与风流传热模型
1.1 几何模型
1.2 数学模型
1.3 计算参数及边界条件
2 结果分析
2.1 厚度对隔热效果的影响
2.2 风筒出口风温的影响
2.3 风筒出口风速的影响
3 隔热对流换热系数变化规律
4 结 论

薛韩玲,郭佩奇,彭俊杰,郭栋,陈柳,张进,张小艳.高地温掘进巷水玻璃膨胀蛭石隔热围岩传热与降温特性[J].西安科技大学学报,2021,41(06):997-1005.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2021.0606.