·1056. 工程科学学报，第38卷，第8期 312 312 (a) b 310 无尾巷 310 无尾巷 距工作面5m 距工作面5m 距工作面10m 距工作面10m 308 距工作面15m 308 距工作面15m 距工作面20m 距工作面20m 306 距工作面30m ◇ 306 距工作面30m 304 304 302 302 300 300 4 6 时间d 时间A 图7联络巷位置不同时温度随时间变化曲线.()高温点温度：(b)联络巷口温度 Fig.7 Temperature rise curves when the crossheading is at different positions:(a)high temperature points;(b)points nearby the crossheading 模拟材料改为硫铁矿，进行数值模拟：同时，按照数值 图8(a)和(b)所示：最后用测试的数据验证模拟结果 模拟的多场参数设置相似模拟实验，模拟硫铁矿在采 的正确性.如果在硫铁矿作为模拟材料的情况下模拟 空区里的升温规律，在采空区埋设热电偶，测试采空区 结果验证正确，就说明模型是正确的，那么将模拟材料 模型各位置的温度，采用TPKO1型热电偶进行测温， 换为煤的模拟结果也会是正确的，从而本文模拟结果 精度为JSC16020.75级，模型实物图及测温点布置如 的正确性便能得以验证 3 6 9 5 8 图8采空区相似实验模型实物图()与测温点布置图(b) Fig.8 Similar experimental model of the gob area (a)and measuring point arrangement (b) 图8(b)中1、2和3号热电偶在进风侧，7、8和9 (2)随着联络巷与工作面距离的增大，速度场中 号热电偶在回风侧.验证分为两步：首先，对采空区内 氧化升温带在回风侧向深部移动，但宽度减小，中间区 温度随时间变化过程的模拟结果进行验证，选取特征 域宽度呈现先增加后减小的趋势，联络巷与工作面距 性明显的两个位置1和5号位置分析：其次，对反应 离为20m时氧化升温带宽度最大约为25m,可能自燃 10h之后的温度场分布进行验证.相似实验结果与数 带边界与联络巷的位置符合Y=东，+点：温度场中， 值模拟结果对比见图9和图10. 高温区域深度主要在28~45m范围内，靠近进风侧. 从图9和图10可以看出，相似实验的结果和数值 (3)联络巷的存在对高温点的位置及温度值有较 模拟的结果基本一致，从而验证了数值模拟模型的正 大的影响.对比U型和U+L型通风系统，联络巷的 确性，所以本文的数值模拟结果是正确的 存在使得采空区内高温点位置向深部移动，反应进行 4结论 10d至少移动3m,高温点升温速率可以达到1.5倍. 然而，在U+L型通风条件下，联络巷与工作面的距 (1)联络巷的存在使采空区内部速度场、氧浓度 离，对高温点的位置及温度值没有影响 场及温度场都发生变化.与U型通风条件下相比， (4)联络巷的存在使得回风侧的温度场中联络巷 U+L通风条件下氧化升温带整体宽度增加且向深部 口温度最高。在回风侧的温度场中，联络巷口温度高 移动，同时偏向回风侧：联络巷处于氧浓度自燃带中， 出周围约3.3K,联络巷使用后期，回风侧在联络巷口 自燃的危险性增加. 附近的温度与无联络巷时同一位置相比，平均每天温工程科学学报，第 38 卷，第 8 期 图 7 联络巷位置不同时温度随时间变化曲线． ( a) 高温点温度; ( b) 联络巷口温度 Fig． 7 Temperature rise curves when the crossheading is at different positions: ( a) high temperature points; ( b) points nearby the crossheading 模拟材料改为硫铁矿，进行数值模拟; 同时，按照数值 模拟的多场参数设置相似模拟实验，模拟硫铁矿在采 空区里的升温规律，在采空区埋设热电偶，测试采空区 模型各位置的温度，采用 TP-K01 型热电偶进行测温， 精度为 JISC1602 0. 75 级，模型实物图及测温点布置如 图 8( a) 和( b) 所示; 最后用测试的数据验证模拟结果 的正确性． 如果在硫铁矿作为模拟材料的情况下模拟 结果验证正确，就说明模型是正确的，那么将模拟材料 换为煤的模拟结果也会是正确的，从而本文模拟结果 的正确性便能得以验证． 图 8 采空区相似实验模型实物图( a) 与测温点布置图( b) Fig． 8 Similar experimental model of the gob area ( a) and measuring point arrangement ( b) 图 8( b) 中 1、2 和 3 号热电偶在进风侧，7、8 和 9 号热电偶在回风侧． 验证分为两步: 首先，对采空区内 温度随时间变化过程的模拟结果进行验证，选取特征 性明显的两个位置 1 和 5 号位置分析; 其次，对反应 10 h之后的温度场分布进行验证． 相似实验结果与数 值模拟结果对比见图 9 和图 10． 从图 9 和图 10 可以看出，相似实验的结果和数值 模拟的结果基本一致，从而验证了数值模拟模型的正 确性，所以本文的数值模拟结果是正确的． 4 结论 ( 1) 联络巷的存在使采空区内部速度场、氧浓度 场及温度场都发生变化． 与 U 型通风 条 件 下 相 比， U + L通风条件下氧化升温带整体宽度增加且向深部 移动，同时偏向回风侧; 联络巷处于氧浓度自燃带中， 自燃的危险性增加． ( 2) 随着联络巷与工作面距离的增大，速度场中 氧化升温带在回风侧向深部移动，但宽度减小，中间区 域宽度呈现先增加后减小的趋势，联络巷与工作面距 离为 20 m 时氧化升温带宽度最大约为 25 m，可能自燃 带边界与联络巷的位置符合 Y = ξ1 + ξ2 4 槡X; 温度场中， 高温区域深度主要在 28 ～ 45 m 范围内，靠近进风侧． ( 3) 联络巷的存在对高温点的位置及温度值有较 大的影响． 对比 U 型和 U + L 型通风系统，联络巷的 存在使得采空区内高温点位置向深部移动，反应进行 10 d 至少移动 3 m，高温点升温速率可以达到 1. 5 倍． 然而，在 U + L 型通风条件下，联络巷与工作面的距 离，对高温点的位置及温度值没有影响． ( 4) 联络巷的存在使得回风侧的温度场中联络巷 口温度最高． 在回风侧的温度场中，联络巷口温度高 出周围约 3. 3 K，联络巷使用后期，回风侧在联络巷口 附近的温度与无联络巷时同一位置相比，平均每天温 · 6501 ·