摘要
煤炭作为我国主要的能源及化工主要原材料，在国民经济发展中具有十分重要的地位。而储煤堆及矸石山自燃时有发生，严重威胁人民生命财产安全。鉴于此，本文采用重力热管技术提取储煤堆内部的热量以预防煤堆自燃，研究了重力热管抑燃效果的影响因素，主要结论如下： （1）研究了不同相对湿度的空气对重力热管在储煤堆内部的移热效果。对高温热源点的变化趋势进行分析。实验结果表明，高温热源点的变化趋势分为三个阶段，在0~7h内为大幅下降阶段、在7~20h内为过渡阶段、在20~24h内为平稳阶段。在两种热源温度下，对不同空气湿度下典型监测点的降温幅度、降温速率及重力热管移热半径进行分析。结果表明，空气相对湿度在50%~75%范围内，典型监测点的降温幅度、降温速率及移热影响半径均呈现先增大后减小的趋势，在空气相对湿度为62%时，重力热管对储煤堆的移热效果最好。 （2）研究了不同煤堆注水量对重力热管在储煤堆内部的移热效果。对不同煤堆注水量下典型监测点的降温幅度、降温速率及重力热管移热半径进行分析。结果表明，煤堆注水量在3~5L范围内，典型监测点的降温幅度、降温速率及移热影响半径均呈现逐渐增大的趋势，煤堆注水量为5L时移热效果最好。同时对比分析中温热源下空气相对湿度为62%时的移热半径与煤堆注水量为5L时的移热半径。结果表明，重力热管在煤堆注水量为5L时的移热半径比在空气相对湿度为62%时的移热半径提高了4.7%。 （3）研究了煤堆迎风角度对重力热管在储煤堆高温区域的抑制效果。对煤堆自然升温的温度进行分析。结果表明，迎风角度在30°~75°范围内温度逐渐升高，迎风角度为75°时温度最高。分析不同迎风角度对重力热管在煤堆高温区域的抑制升温效果。结果表明，迎风角度在30°~75°范围内抑制升温效果呈现先增大后减小的趋势，迎风角度为60°时抑制升温效果最好，其抑制效果比迎风角度为30°时提高了28.1%。 探究重力热管对储煤堆移热的最佳空气湿度及煤堆注水量、探究重力热管对储煤堆抑制升温的最佳迎风角度为防治煤自燃提供一条新的思路。
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