李文菁,邹声华,杨万鑫,胡琦

(1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201;2.湖南科技大学 土木工程学院,湖南 湘潭 411201;3.湖南工程学院 建筑工程学院,湖南 湘潭 411104)

随着矿井开采深度日益加深,受到高温热害威胁的矿井日益增多,矿井高温热害已成为制约矿井安全高效开采的重大问题.据统计,全国千米深煤矿井在2015年已达80余座,千米深金属矿井约32座,最深的为辽宁抚顺红透山铜矿已达1 600 m[1],其原岩温度大多超过35 ℃,接近40 ℃,个别甚至达到50 ℃,许多矿井早已处于二级热害区[2].

高温高湿环境会导致井下工作人员产生一系列不适反应,严重危害工人身体健康[3]，同时会降低劳动生产率,甚至成为诱发矿山事故的重要原因.高温矿井热害的热源主要有围岩散热、机电设备散热、热水散热、压缩热及氧化热等,而掘进巷道内的高温热源主要是原岩放热和掘进设备散热,其中部分矿井围岩散热高达40%[4],因此控制围岩传热成为治理矿井热害的有效手段之一.

空气夹层结构的保温隔热最先应用于建筑领域,最早可追溯到1881年美国工程师 Edward Morse提出的特朗勃墙[5],随后双层玻璃、双面屋顶、通风屋顶等封闭或流通空气夹层结构开始被广泛使用[6-8].因此吸引了大量国内外学者对不同宽高比、倾斜角度的矩形封闭夹层结构进行研究.Aydin O研究表明双层玻璃窗中空气夹层的最佳宽度为 12～21 mm[9];Susanti L等在一间日本厂房中使用通风屋面,使室内气温降低了4.4 ℃[10].在隧道防冻中,挪威在20世纪……