高 琳，莫 琼，廖俊杰，常丽萍，鲍卫仁

(太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室，太原 030024)

近年来，煤炭资源消耗量与日俱增，无烟煤、烟煤等高阶煤已无法满足国内市场需要[1]。因而，储量丰富的低阶煤，特别是褐煤的清洁高效安全利用受到了广泛关注和重视。但低变质程度的褐煤，氧含量和挥发分含量高[2-3]、化学反应活性强、热稳定性差的特性使其在常温条件下便易于与空气中的氧分子作用，在储存与运输时易发生自燃[4]。自燃不仅会引发火灾造成资源浪费，同时也释放CO2、SOx、NOx等气体污染大气环境，带来经济、环境、资源等方面的问题[5-6]。因此，对褐煤的自燃倾向性进行研究具有重要的理论意义与实用价值。

煤氧化自燃是煤氧相互作用释放热量并将热量蓄积使得煤堆持续升温的过程，受多个因素影响，包括煤自身所具备的性质特征，如活性基团、孔隙结构、粒径大小、矿物质和水分含量等[3，7-11]，以及外界环境因素，比如环境中氧气浓度、温度、破碎程度、堆积状态等[2]。煤氧化自燃本质是煤中的活性基团与氧发生反应释放热量，侧链和含氧官能团是主要参与者[12]。活性基团种类和数量决定了其氧化热效应进程[13]。以量子化学技术计算影响煤自燃倾向性的活性基团的活性强度，发现与芳环相连的脂肪烃的α碳原子、脂肪链上甲基、亚甲基最为活泼；对反应过程中各分子模型的ΔHθ(焓变)和ΔGθ吉布斯自由能进行分析考察，发现甲基、亚甲基氧化放热量最大[14]。……