中国安全科学学报

作者：叶正亮, 郭曦蔓, 尚博, 胡冕

单位：中煤能源研究院有限责任公司,陕西 西安 710054

关键词：变质程度,微观结构,热解参数,关联性,煤自燃,官能团

基金：国家重点研发计划(2023YFF0615404); 国家自然科学基金联合重点项目资助(U23B2093)

为揭示煤变质程度对煤自燃过程的影响,结合试验与定量分析方法分析煤自燃过程中热解参数、微观结构的变化特征及二者之间关联性特征。首先,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)试验分析煤样中主要活性官能团的含量变化;然后,通过热重分析(TGA)试验获取不同变质程度煤样的热解特征参数;最后,基于Pearson相关系数法量化煤自燃过程中微观结构与特征温度之间的关联性。结果表明:随着煤样变质程度的提高,芳香烃(Ar-CH)和脂肪烃含量增加,含氧官能团(如C-O-C)显著减少;低阶煤样中含氧官能团占比最高,高阶煤样中芳香烃含量超过50%;变质程度提高使失重曲线滞后并向高温区移动,特征温度随之升高;芳香烃与特征温度呈显著正相关关系,而含氧官能团与特征温度呈负相关关系。煤样中芳香烃含量的增加和含氧官能团的减少,是特征温度升高及自燃倾向性降低的主要微观结构因素。

来源：2025年第2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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