张柏林,房淑华

(1.东南大学能源与环境学院，南京 210096；2.太原理工大学，太原 030024)

矸石是在煤矿开采落煤过程中和煤炭洗选过程中产生的工业废物，随着生产的持续，矸石量不断增加，一般被堆放在空旷场地中。矸石中含有大量的可燃质以及硫、磷和铁等元素，长期暴露在空气中，受到大自然的缓慢氧化作用，会产生SO2、H2S、CO2和CO等有害气体，并且矸石堆场内部会产生大量积温加剧有害气体的产生和释放，长此以往，严重破坏生态环境[1-2]。针对自燃发生和发展期的矸石山，常用的治理方法有覆盖法、注浆法、氮气充填法、局部加速燃烧法、注浆密闭和泡沫灭火法、挖除法及矸石山重新堆积法等[3]。目前主要存在的问题是针对矸石山自燃不同阶段临界变化状态与关键因素的研究不够明确，适用于不同煤质、不同堆积状态矸石山自然发火模型的研究不够完善，泡沫灭火、低温惰性气体灭火、控制燃烧和热管移热等新技术的大面积推广及其与传统覆盖、注浆等技术融合不够全面，综合治理模式仍可优化[4]。

针对矸石山或排土场深部高温区域比较有效的方法是热管移热技术，热管是依靠其内部密闭真空环境下工质汽化-液化来传递热量，根据使用环境的不同管腔内密封有不同物性的工质[5]。工质受热汽化吸热，冷凝液化放热，实现热量的运移[6]，因此它是具有极高的导热效率的传热原件[7]，热管技术在地热资源开采利用[8]、热处理烟气节能环保利用[9]、汽车领域[10]、工业锅炉余热回收方面[11]、CPU及服务器散热方面[12]都有重要应用。……