U 型和 Y 型通风条件下采空区温度场演化及蓄热特性的实验研究

《Scientific Reports》：Experimental investigation of temperature-field evolution and heat-accumulation characteristics in goaf under U-type and Y-type ventilation conditions

　　

摘要

为研究U型和Y型通风条件下采空区的温度场演化规律及积热特性，建立了相似模拟实验系统。在沿空留巷模型中，对比了两种U型漏风（AL）条件和两种Y型风流方向下的温度场响应。测量温度为模型尺度实验值，仅用于相对比较，而非直接换算为原型采空区温度。在仅上下隅角漏风的U型通风条件下，受热区域主要集中在采空区中部，模型最高温度达到89 ℃。当沿工作面所有漏风点均打开时，模型最高温度与基准工况（88 ℃）接近，但超过参考阈值（T ≥ 76 ℃）的区域面积增大并向采空区深处扩展。在Y型通风条件下，沿空留巷进风侧工况模型最高温度为86 ℃，超阈值区域面积相对较小。而沿空留巷回风侧工况模型最高温度升至96 ℃，超阈值区域面积也增大，表明该通风条件下积热现象更为强烈。总体而言，风流方向、漏风路径和蓄热条件共同控制了模型尺度的温度场分布。研究结果为不同通风条件下采空区积热倾向的相对比较提供了实验依据。