针对煤炭在开采后的储存和运输过程中,由于自身的物理化学属性和外界环境的影响,极易发生煤堆自燃事故这一问题,采用现场调研、室内试验、数值模拟以及理论分析相结合的方法,开展了防治露天煤堆自燃措施的研究。从确定煤自燃特性参数入手,建立了露天煤堆自燃模型,研究了露天煤堆自燃的规律,提出了利用供水钢管对煤堆高温区进行降温的方法,分析了不同参数下供水钢管对煤堆温度场分布的影响规律,确定了延长煤堆自然发火期的钢管布置方式。通过对煤样的参数进行分析,得出了煤样的自燃倾向性以及热物性参数。确定该煤样的燃点为370℃,煤样的自燃倾向性为Ⅰ类容易自燃,得到了温度与耗氧速率之间的关系,煤体放热量随温度变化的关系。运用COMSOL软件建立露天煤堆自燃模型,依据正交实验设计开展了煤堆自燃的数值模拟研究。得到了孔隙率为影响煤堆自燃的极显著因素;确定了煤堆发火时间最长的实验条件,具体为:煤堆孔隙率0.5、受风面宽度25 m、上下表面积比率0.5;对该方案的模拟结果进行分析,确定了煤堆的高温区为距离受风面深0.5～1.15 m、竖直方向高0.5～5 m的范围。在高温区范围内布置供水钢管,研究了不同流量、水温、管径、初始煤温条件下单根供水钢管的降温效果。研究结果表明,流量对煤堆的降温效果影响呈正相关;钢管入口的水温越低,煤堆的降温效果越好;管径和煤堆初始煤温都不会影响供水钢管的降温效果。确定了供水钢管最佳布置参数,钢管降温半径为0.5 m,单根钢管注水降温的最佳流量为500 L/min,多排单根布置时的最佳流量为1500 L/min。进行了多排单根和双根钢管降温的对比试验,得出了单根多排供水钢管降温更加经济高效。进行了供水钢管防治煤堆自燃的效果验证,结果表明煤堆进入自热期的时间延长了8～19 d,进入自燃期的时间延长了10～53 d,延长了露天煤堆的自然发火期。实验结果证明供水钢管对煤堆进行降温的方法对防治煤堆自燃具有指导意义。该论文有图71幅,表12个,参考文献98篇。