肖 旸，徐 凡，张 浩，刘昆华

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.西安科技大学 陕西省煤火灾害防治重点实验室，陕西 西安 710054)

0 引 言

煤自燃不仅浪费大量煤炭资源，还会造成环境污染[1]。预防煤自燃已成为煤炭安全领域需要解决的主要问题之一。针对这个问题，学者们研究了不同的物理和化学抑制剂，例如：吸水盐类[2]、灌浆材料[3]、胶体[4]、有机泡沫[5]和离子液体[6-7]。这些抑制剂主要通过延缓煤的氧化作用，实现煤自燃的阻化。

离子液体是一种可重复使用的“绿色溶剂”。XI等采用扫描电子显微镜实验发现，离子液体处理煤样增加了煤表面微观结构的粗糙度[8]。WANG等使用傅里叶红外光谱仪进行实验测试和分析，结果表明离子液体对褐煤的作用随羧基含量的增加而线性增大[9-10]。这是因为离子液体与煤中氢键结构的相互作用改变了煤中氢键的类型和分布[11]。张卫清等经X衍射实验发现，离子液体可以溶解去除煤中的一些无机矿物质，导致芳烃层的直径减小，并且可以溶解和破坏微晶结构的脂肪族侧链[12-15]。CUMMINGS等发现离子液体会导致煤中脂肪族烃的短链增加，—COOH和—OH减少，从而破坏煤的氢键结构[16-17]。CUI等揭示了离子液体可以增加煤中的—COOH含量并降低煤的质量损失率，且水洗会减少—OH和—CO含量，增加—COOH含量[18]。综合表明离子液体对煤表面分子侧链结构的破坏中起主要作用，能够增大煤样的煤化度。煤化度越高，煤中含碳量越高，挥发物越少。即，煤化度愈高的煤样更不易自燃[19]。……