煤自燃初期的自由基反应及抑制方法研究

煤炭自燃是煤矿严重灾害之一。煤从常温自发升温至70℃是煤炭自燃的关键阶段，对该阶段的化学反应机理国内外均缺乏深入研究。申请者初步试验结果表明，煤的初期氧化自热为自由基反应。本项目拟利用电子自旋共振谱测定煤在破碎、氧化过程中自由基的生成和变化，研究煤中新生自由基和原生自由基与氧的反应，及影响该反应的多种因素，并进一步研究各反应阶段的热效应、反应速度。为此设计了在氮气保护下测定新生自由基及其反应的新方法。并利用反射红外光谱研究煤颗粒表面在氧化过程中的化学成分的变化。该方法比传统的透射红外光谱法更加灵敏。系统总结出煤炭自燃的自由基反应历程。并以此为理论基础研究煤自燃倾向性新指标，研究抑制自由基氧化反应的新方法，从而预防煤炭自燃。本项目对防治煤炭自燃灾害具有重要意义。