随着开采深度的不断增加,围岩温度也随之增加。由于高温放热影响,深部矿井出现热害问题。深部矿井热害的不良影响主要有两个方面,一是危害井下工作人员的生命健康;二是降低机械设备和井下工作人员的工作效率,需要提出治理方案。因此,对深部矿井围岩传热规律的研究迫在眉睫。应用相似模拟理论自行设计了矿井围岩传热相似模拟实验系统,并搭建了实验台,本实验台主要由模拟围岩主体装置、相似模拟材料、围岩温度控制系统、渗流水控制系统、风流控制系统、数据采集系统组成。实验研究了干燥岩体内温度场的分布规律,主要结论有:(1)验证了干燥围岩体内温度场呈同心圆分布的规律。(2)随着通风时间的增加,Fo不断增大,围岩体内温度也随之降低,呈现出一定的规律。围岩体内无量纲温度随Fo变化的函数解析式符合BiDoseResp方程。(3)不同的风流速度,围岩体温度下降的过程阶段不同。不同的风流速度,围岩体温度达到稳定状态所用的时间不同,风流速度越大,围岩体温度达到稳定状态所用的时间越短,反之,风流速度越小,围岩体温度达到稳定状态所用的时间越长。研究了单裂隙周围岩体内温度场随不同参数变化的瞬态变化规律,主要结论有:(1)原岩温度越高,温度开始降低的时间越长,通水一段时间后,裂隙周围岩体温度突然下降。(2)原岩温度影响最终稳定时的温度,原岩温度越高,其周围岩体最终的温度越高。(3)裂隙水流温度影响测点处稳态时的温度,裂隙水温度越低,稳态温度也越低。研究了含水岩体内温度场规律,得出以下规律:(1)含水岩体内温度场随通风时间的变化规律可以分为三个阶段,急速下降阶段、平缓阶段、缓慢下降阶段。第一阶段的下降速率随原岩温度的增大而减小,第二阶段的温度值随原岩温度的增大而增大,第三阶段的下降速率随原岩温度的增大而增大。(2)多孔含水岩体温度场内部岩体和水的热平衡状态与原岩温度和通风时间有很大关系。风流参数一定时,原岩温度越高,各测点处温度下降越快,通风时间越长温度越低。(3)当原岩温度为30℃时,各测点处温度的下降有先后顺序,且距离巷道越近,围岩温度受扰动所用的时间越短。而当原岩温度升高时,风流对围岩体温度场的扰动几乎是同时进行的。这是因为原岩温度增加,风流与围岩壁面的温差变大,增强了换热效果,从而减少了扰动时间。