杨 娜，张永波，牛金荣

(1.太原理工大学 水利科学与工程学院，山西 太原 030024； 2.阳泉荫营煤矿，山西 阳泉 045000)

煤矸石是在煤矿建设、煤炭开采及洗选加工过程中产出的固体废弃物。截至2018年，全国累计堆存的煤矸石总量近50亿t，占地面积超过1.5万hm2[1]。煤矸石中含有黄铁矿及炭质可燃物，极易发生氧化放热，煤矸石大量堆积使其内部热量聚积，从而引发自燃，并释放出大量的有害气体，污染空气和水源，给附近居民的生命财产安全埋下了隐患[2-5]。我国煤矿规模较大的矸石山约2 600座[6]，据不完全统计，全国约有30%的煤矸石山发生过自燃，导致了50余起重大地质灾害事故发生[7-8]。防止煤矸石山自燃的根本方法在于明确矸石山各深度的温度分布规律，针对火源位置进行治理。国内外学者对煤矸石山内部温度场的相关研究较少。Sensogut C[9]等研究了影响矸石山自燃的条件及影响因素，对实验测得的温度进行多元回归分析，得出深部温度分布规律；郝传波等[10]实验测得自燃区不同深度温度值，基于理论分析将矸石山划分为未燃、氧化、燃烧、高温和燃尽 5个分带，对于指导自燃矸石山的灭火有重要意义；盛耀彬等[11]通过求解煤矸石山内部产散热平衡方程得出自燃深度，误差为15 cm；夏清等[12-13]进行了深部温度场模拟实验，揭示了不同热源温度下深部温度分布规律，得出热源温度与深度的关系，并据此预测热源温度；杜玉玺等[14]借助温度传感器获取的温度数据，建立各点随深度变化的拟合模型，揭示出煤矸石山深部温度的变化趋势；……