含水构造附近围岩温度场响应特征与影响因素研究

山东大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (3): 72-77.

含水构造附近围岩温度场响应特征与影响因素研究

张庆松,高阳,李术才，原小帅,赵建刚,李志鹏

山东大学岩土与结构工程研究中心, 山东济南 250061

收稿日期:2011-03-28 出版日期:2011-06-16 发布日期:2011-03-28
作者简介:张庆松(1970- ),男,山东费县人,教授,博士,主要研究方向为隧道灾害预报与防治.Email: zhangqingsong@sdu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金面上资助项目(50874068);山东省自然科学基金资助项目(Y2008F22,ZR2010EQ033)

Research on the temperature response feature of a rock mass
around a water-bearing structure and affecting factors

ZHANG Qingsong, GAO Yang, LI Shucai, YUAN Xiaoshuai, ZHAO Jiangang, LI Zhipeng

Geotechnical and Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, China

Received:2011-03-28 Online:2011-06-16 Published:2011-03-28

摘要/Abstract

摘要：

针对矿山含水构造的岩体温度法预报,建立了相应的三维数值模型,应用有限差分软件FLAC3D对含低温水构造影响下的热扩散效应进行了模拟,分析了岩体温度场的响应规律,得出水体的温度影响范围为25m。定性研究了巷道的开挖过程、岩体的导热性、监测点的埋设位置与埋设深度和巷道作业环境温度对地温场的影响,提出了最佳监测深度为4～6m,并通过对比不同位置温度曲线的变化斜率来初步判断含水体的位置,总结了岩体温度场拟合曲线的经验公式。为岩体温度法探水提供了可靠依据。

关键词: 采矿工程, 岩体温度法, 水体预报, 数值模拟

Abstract:

A three-dimensional numerical model was built for the rock temperature method for a water forecast. The thermal diffusion effect was simulated with the help of the finite difference software FLAC3D. The temperature response feature of a rock mass was analyzed and the distance affected by the water temperature was concluded to be around 25m. The impact of the roadway excavation process, the thermal conductivity of rock, the location of monitoring points, the buried depth of the monitoring points and the roadway environment temperature were also qualitatively studied. The best monitoring depth was about 4~6m, and the location of a waterbearing structure was determined by comparing the slope of temperature curves at different positions. Finnally, the temperature fitting curve of a rock mass was found. It provides the theoretical foundation for forecasting water with rock mass temperature.

Key words: mining engineering, rock temperature method, water forecast, numeral simulation

张庆松,高阳,李术才，原小帅,赵建刚,李志鹏. 含水构造附近围岩温度场响应特征与影响因素研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2011, 41(3): 72-77.

ZHANG Qingsong, GAO Yang, LI Shucai, YUAN Xiaoshuai, ZHAO Jiangang, LI Zhipeng. Research on the temperature response feature of a rock mass
around a water-bearing structure and affecting factors[J]. JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE), 2011, 41(3): 72-77.

参考文献

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