蒋孝元，杨胜强，2，周全超，周步壮

（1.中国矿业大学 安全工程学院，江苏 徐州221000；2.煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州221000）

煤炭自燃是矿井开采过程中主要灾害之一，严重地制约着矿井的可持续发展[1]。目前，我国60%的矿井存在自燃危险性，90%以上的矿井火灾是由煤炭自燃引起的[2]。随着综采放顶煤技术和瓦斯抽采技术的推广应用，采空区留下大批遗煤，且存在不同程度的漏风现象，环境因素变化复杂，受地质构造、采煤工艺、通风方法等多项因素的综合影响容易引起煤炭自燃，严重危害了煤矿正常生产[3-6]。在采空区内，氧浓度“三带”分布情况较为复杂，不同条件下，氧浓度分布变化较大，这就给煤自燃预测预报及自燃灾害的防治带来了很大困难[7]。因此，探究氧浓度对煤低温氧化反应过程的影响，精确地刻画不同氧浓度下煤体低温氧化过程，掌握不同氧浓度下指标气体的生成规律和临界温度，对采空区不同区域采取有针对性、合理有效的措施防治遗煤自燃是非常重要的。

邓军等基于煤自燃指标气体增长速率分析法，提出了煤自燃各阶段的特征温度[8]；王德明等在综合分析煤中活性基团种类、结构形式及其在反应中转化特性的基础上，提出了以氧气引发的持续将煤中原生结构转化为碳自由基并释放气体产物的低活化能链式循环的煤氧化动力学[9]；李增华基于煤的大分子结构提出了自由基反应机理[10]，自由基是具有不成对电子的化学物质，自从天然碳的电子自旋共振被发现后，很多学者对煤中的自由基开展了大量实验研究[11-14]。……