吴星辉，蔡美峰，任奋华，郭奇峰，王培涛，张杰

(1.北京科技大学土木与资源工程学院，北京，100083；2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室(北京科技大学)，北京，100083)

当今世界，能源开发和环境保护日益成为制约人类发展的重要因素。绿色、清洁和环保的能源已成为许多国家优先研究的课题[1]。但随着地下采矿、隧道建设和核废料处置等深部地下空间工程的实施，高地温作用下的地下工程问题开始涌现出来，例如桑珠岭隧道，最高岩体温度可达89.5 ℃[2-3]。高地温不仅影响作业人员身体机能，同样对采矿岩体的物理力学特征造成一定程度的损伤[2,4-5]。赵阳升等[6]通过声发射试验发现花岗岩在达到65 ℃时会发生热破裂，随着温度升高热破裂呈阶段性变化；左建平等[7]通过高温岩石疲劳试验发现花岗岩热开裂临界温度为68～88 ℃；姚梦迪[8]对高温处理后的3 类岩石开展力学试验，发现随着温度升高，大理岩和花岗岩的峰值强度和弹性模量逐渐下降，而砂岩先升高后降低；YANG等[9]对高温处理后的预制单裂隙花岗岩试样进行物理力学特性试验，发现随着处理温度升高，峰值强度和弹性模量先增大后减小，峰值应变先减小后增大。

目前，国内外对采矿领域热害的治理研究已经相当成熟[10-12]，HE[13]提出HEMS技术，将矿井突水涌入工作面，对工作面进行降温；凡雨杰[14]提出将换热器贴附壁面进行降温；FENG等[15]提出利用全风冷系统解决矿井热害问题。高地温环境主要是由高温岩层热辐射造成。……