多年冻土区蕴藏着丰富的矿产资源,矿业开发已成为多年冻土区经济发展的主要产业之一,但是其开采过程将不可避免地受到冻土的影响,也造成多年冻土区生态环境恶化的影响.在西部大开发的进程中,能源需求量逐渐增加,而多年冻土区矿山露天开采量逐渐减少,开展多年冻土区矿山地下开采相关的研究工作显得尤为迫切.基于前人在非冻土区的相关研究成果,结合位于多年冻土区的江仓矿区气象资料,利用MATLAB软件编写入风井筒风温计算程序,并引入临界温度的概念研究入风井筒风温的变化规律,确定了影响因素,获得了矿井通风与多年冻土井筒围岩的对流换热边界条件中风流温度的拟合函数,其计算方法和结果为下一步采用数值模拟的方法研究矿井通风对多年冻土井筒围岩的热影响提供了参考依据.
在多年冻土区进行煤矿地下开采,通风作用改变了井筒围岩的热平衡条件,从而引起了多年冻土上限及其井筒周围冻土季节融化层的变化,有可能影响到井筒支护结构的稳定性.因此,研究在矿井通风作用下,多年冻土温度场分布及随季节的变化趋势是有意义的.基于ANSYS有限元分析软件,针对多年冻土区某煤矿的赋存条件、试验采场位置以及通风作用对冻土的影响范围,建立了二维数值计算模型,利用焓式有限元方法对多年冻土井筒围岩的温度特性进行了数值模拟,分析了矿井通风对多年冻土井筒围岩的热影响程度,其计算方法和结果为下一步多年冻土煤矿地下开采井筒支护设计提供参考依据.