煤炭是我国的重要能源之一,近年来,我国对煤炭的需求不断增大,但由于我国的煤炭大多拥有自燃倾向性,煤在储存和运输的过程中,经常会发生煤堆自燃的现象。重力热管具有优良的导热性,利用重力热管破坏煤堆内部的蓄热环境,是治理储煤堆自燃的一条新思路。本文基于重力热管传热原理,对重力热管抑制煤堆自燃的过程进行了分析,并自主搭建了煤堆-重力热管实验台。利用数值模拟和实验分析的方式,研究了重力热管的布置参数对煤堆内部温度场的影响,并通过实验的方式研究了不同工质重力热管在不同煤堆温度下的工作效率。在煤堆中布置28个温度测点,通过将重力热管插入不同深度（40cm、50 cm、60 cm）以及不同角度（30°、45°、60°、90°）,监测煤堆内测点24 h的温度变化情况,并分析了重力热管布置方式对煤堆温度场的影响;在煤堆温度加热至95℃和120℃后,插入不同工质（丙酮、甲醇、乙醇、水、重铬酸钾溶液）种类的重力热管,监测煤堆内测点24 h的温度变化情况,分析了重力热管工质种类对煤堆内部温度场的影响。本文通过建立煤堆-重力热管试验台模型,利用Comsol软件对其进行数值模拟仿真,综合模拟和实验结果,发现当重力热管插入深度为60 cm,插入角度为60°时,重力热管的降温效果最佳。重力热管降温幅度与插入深度成正比,而插入角度与降温效果排序为60°＞90°＞45°＞30°,其降温效果随角度变化趋势为先增大再减小。重力热管降温半径大小与插入深度成正比,结果显示当插入深度为60cm时,降温半径最大,为49 cm。通过实验对比不同煤堆温度下不同工质重力热管对煤堆的降温效果,结果发现重力热管在煤堆中的降温幅度、降温半径和提热量与煤堆温度成正比,当煤堆温度为95℃时,不同工质重力热管降温排序为丙酮＞甲醇＞乙醇＞水＞重铬酸钾溶液工质重力热管,24 h内丙酮重力热管对煤堆降温效果最佳,最大降温速率为1.75℃/h。当煤堆温度为120℃时,不同工质重力热管降温排序为甲醇＞丙酮＞乙醇＞水＞重铬酸钾溶液工质重力热管,24 h内甲醇重力热管对煤堆的降温效果最佳,最大降温速率为2.4℃/h。综合对比发现本文最佳热管参数选取为:最佳工质重力热管选取为甲醇重力热管,插入深度为60 cm,插入角度为60°。本文为重力热管的选取和在煤堆中的布置方式提供了参考。