煤自燃机制的TG-FTIR研究

来源：中国安全科学学报杂志2019年第12期北京时间：

作者：朱建芳, 申嘉辉, 宋富美, 邓会东

单位：1 河北省矿井灾害防治重点实验室,河北 廊坊 065201;；2 华北科技学院 安全工程学院,河北 廊坊 065201; ；3 山西潞安集团 左权阜生煤业有限公司,山西 晋中 032600

摘要：为研究煤自燃发生发展过程中煤分子结构变化特征,以阜生矿15号煤为例,分析中硫含量煤样的自燃机制。采用热重-傅里叶红外光谱(TG-FTIR)试验,得到不同热失重阶段特征温度以及相应阶段内发生反应的煤分子结构和分解温度;分析原始煤样官能团分布特征和不同温度煤样官能团含量随温度的变化特征,得出5种煤分子结构官能团组成及含量。研究表明:低温氧化过程中,阜生煤样关键反应温度范围为130～170 ℃;自燃原因为煤样中硫份的存在以及C-H键和C-O/C-O-C键氧化,提高了煤分子结构的化学活性,促进了煤自燃发生。

关键词：煤自燃,煤氧复合反应,低温氧化,热重-傅里叶红外光谱(TG-FTIR),煤分子结构,官能团

基金资助：河北省自然科学基金资助(E2018508089);中央高校基本科研业务费资助(3142015021,3142014124)。