当今时代,随着煤炭深部开采的常态化,矿井高温热害已成为无可幸免的天然灾害。面对日益严峻高温防治工作,采用隔热支护结构辅助降温技术应运而生。但由于传热模型建立、影响因素分析、保温隔热方案设计等技术和理论体系尚未完善,隔热支护结构技术的推广受到了制约。基于能量理论、传热学分析围岩-隔热支护体系传热模式,建立了围岩-支护体系一维非稳态下的有限差分方程。利用物理模型试验及数值模拟探讨了通风时间、围岩导温系数、温差、隔热层厚度和导热系数等不同因素对围岩调热圈温度场的影响规律,主要得出以下结论:(1)基于相似理论,构建深部矿井围岩温度场模化试验,探究了深部矿井围岩温度场分布及其演化规律。巷道通风后,围岩温度场调热圈由浅向深延伸,最后趋于稳定;无量纲参数Θ、Fo呈对数递减,Θ、R呈指数增加。(2)基于数值模拟分析不同因素下隔热支护结构巷道围岩温度场演化规律,发现隔热结构隔热作用是通过降低围岩温度梯度,从而延缓围岩向巷道传递热量。发现调热圈半径与通风时间、围岩导温系数和巷道截面呈现正相关,与温差相关性不大;温度梯度与通风时间和围岩导温系数呈现负相关、与温差呈现正相关。(3)数值模拟围岩调热圈温度场在不同隔热支护结构参数下演化规律,结果证实调热圈半径与隔热支护层厚度成反比、隔热支护层导热系数成正比,且隔热层越厚降温隔热效果越明显,但随厚度增加隔热能力趋于饱和;通过成本分析,确定长期使用隔热支护可以大大节约成本。该论文有图45幅,表23个,参考文献70篇。