矿业研究与开发

作者：盛建龙,吴兵,王楠,杨晓亮,杨一宏

关键词：裂隙岩体;有效导热系数;双弹簧 Hooke模型;应力;温度场;数值模拟

深部隧道温度场及深部矿产资源开发均涉及岩体导热性能问题.针对法向应力下的裂隙岩体有效导热系数非线性变化规律,基于双弹簧 Hooke模型与有效导热系数串并联理论,建立了法向应力作用下裂隙岩体有效导热系数理论模型,分析了模型参数对应力作用下的裂隙岩体有效导热系数的影响,并通过尼格隧道温度场变化的数值模拟结果,验证了该模型工程应用的可靠性.结果表明:理论模型预测结果与试验数据吻合较好;低应力条件下,裂隙岩体有效导热系数主要受软体孔裂隙闭合影响,有效导热系数随应力增大呈非线性增大;高应力条件下,裂隙岩体有效导热系数主要受硬体孔裂隙闭合影响,有效导热系数随应力增加呈近似线性缓慢增大;裂隙面与热传递方向夹角越大,相同应力条件下的岩体有效导热系数越小,随应力变化的非线性程度越高.数值模拟结果与实测数据的对比表明,完整岩体导热系数偏大,与应力无关的有效导热系数模型得到的有效导热系数值偏小,而法向应力与导热系数耦合模型得到的结果更符合实际测量值.

来源：2026年第1期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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