В работах УралВТИ показано, что в уплотненных угольных штабелях область максимальной температуры практически точно совпадает с нижней границей зоны кислородного влияния. Такое расположение температурного максимума вполне закономерно, так как тепловыделение в штабеле может происходить только в зоне кислородного влияния, а отвод теплоты из сферы окисления — в стороны верха и нижнего основания штабеля. В свете этой закономерности становится понятным, почему в мелких штабелях и особенно в штабелях из сортовых углей, в которых весь объем охватывается зоной кислородного влияния, наиболее высокие температуры устанавливаются вблизи нижнего основания. В крупных уплотненных штабелях температурный максимум находится ближе к верхней поверхности, и, наконец, в плохо оформленных штабелях, имеющих каналы миграции кислорода, распределение температур носит случайный характер.
На рис. 4.5 показаны распределения температуры и содержания кислорода в межкусковом пространстве тщательно уплотненного штабеля с основанием 20x20 м и высотой около 4 м, сложенного из рядового угля марки БЗР Челябинского бассейна. Анализ температурной кривой показывает, что отвод тепла из зоны окисления осуществляется почти с одинаковой интенсивностью в сторону как окружающей атмосферы, так и нижнего основания и в грунт.
Рис. 4.5. Взаимное расположение зоны кислородного влияния и температурного
максимума в небольшом уплотненном штабеле.
1 — содержание кислорода в газовой фазе; 2 — температура угля.
Очевидно, что на температурный режим штабелей этого типа кроме температуры окружающей атмосферы существенное влияние может оказывать теплопроводность подштабельного основания и температура грунта. Именно для штабелей такого размера рекомендуется сооружать подштабельные основания с повышенной теплопроводностью. В крупных штабелях, как показывают измерения, отвод тепла из зоны кислородного влияния происходит преимущественно в атмосферу. Поэтому температурный режим крупных уплотненных штабелей в основном определяется температурой окружающей атмосферы, интенсивностью солнечной радиации и в меньшей степени — теплопроводностью подштабельного основания и температурой грунта.
Таким образом, расположение зоны с максимальной температурой в основном определяется способом закладки штабеля, а значение температуры — свойствами угля и метеорологическими условиями хранения.
В уплотненных крупных штабелях перепад между температурой в области нижней границы зоны кислородного влияния и температурой атмосферы определяется склонностью угля к окислению и физическим состоянием поверхностного слоя штабеля. Измерения, проведенные на промышленных штабелях, расположенных в средних широтах страны, показали, что в летний период перепад обычно составляет 5—15 С и только в штабелях, сложенных из наиболее активных углей, он достигает 20-25 °C.
