煤炭是具有一定活性的多孔介质,堆放过程中煤堆会自热并引发自燃,会严重影响煤质,同时还会对环境带来危害和破坏,严重时引发火灾造成大量的人员伤亡和财产损失。为有效防治煤堆自燃,研究煤堆自燃的影响因素,确定其因堆放参数等不同的自燃风速范围,并找出煤堆压实的不适用风速条件是十分必要的。依据自由与多孔介质流体流动、多孔介质物质运移与传递、多孔介质传热等物理化学理论,使用COMSOLMultiphysics5.0数值仿真软件建立了 5个煤堆自燃模型,研究了变风速条件下不同堆放规格参数和不同孔隙率下煤堆自燃问题,明确了自燃风速变化规律及影响因素,明确了煤堆压实的不适用范围。煤堆漏风速度随外界风速指数升高,指出小孔隙率煤堆在大风速条件下易自燃的原因是可以引起煤堆自燃的风速随孔隙率降低而增加。随风速增加煤堆最高温度呈先正后负的双指数变化:煤堆堆放参数、孔隙率不同煤堆自燃风速范围、最高温度、漏风速度等不同;建立了煤堆高度、顶底部宽度和孔隙率控制的煤堆最小、最易、最大自燃风速幂函数方程,为判断煤堆自燃提供依据。煤堆进行压实存在一定的不适用范围,建立了最低压实不适用风速计算方程,压实的不适用范围因煤堆原始孔隙率不同而异,原煤堆孔隙率越大,目标孔隙率越大压实不适用的起始风速越小,不适用风速范围越宽。