煤自燃初期氧化反應特性的研究.pdf

1、我國煤層自燃火災嚴重。由于煤氧復合過程復雜，受到物理、生物等多種因素的影響，再加上煤大分子本身結構復雜，目前尚缺乏統(tǒng)一的煤分子結構式，導致難以對整個煤氧復合過程進行有效的數(shù)值模擬。而在煤自燃初期，煤表面活性基團氧化反應占主導，并且此階段反應具有緩慢、非高溫等特點，易于進行安全檢測和煤自燃控制。因此，進行煤自燃初期氧化反應特性的研究對煤層自燃火災的防治具有重要意義。 本文以煤自燃初期氧化反應過程為研究對象，針對其主要影響因素—煤表

2、面活性基團氧化反應進行重點研究。首先，采用GauSsian03量子化學軟件，對煤中六類煤表面活性基團的氧化反應歷程進行數(shù)值模擬，得出六類煤表面活性基團的氧化反應歷程，并進行化學熱力學數(shù)據(jù)分析和氣體產物分析。然后，采用熱重紅外聯(lián)用實驗分析方法，以先慢后快的升溫速率對煤自燃過程進行實驗模擬，觀察和分析煤自燃初期所表現(xiàn)出的重要特性--敬熱規(guī)律、失重規(guī)律以及氣體生成規(guī)律，同時分析所得的煤表面活性基團氧化反應歷程對其作用和影響，確定了此歷程在氣體