邓宇鹏，郝朝瑜，回春伟

(太原理工大学 安全与应急管理工程学院，山西 太原 030024)

我国煤炭储量丰富，但以低变质程度煤为主，其中烟煤和褐煤分别占比42.3%和12.8%，主要分布在辽宁中部、云南东部及内蒙古东部地区[1]。在低变质程度煤尤其是褐煤的开采过程中[2-4]，甚至在刚揭露煤层的短时间内，工作面、回风巷上隅角等区域频繁出现CO气体超限现象，严重威胁到矿井安全生产[5，6]。因此开展褐煤层的氧化升温机制以及影响煤氧化产物因素的研究，可为矿井空气中CO浓度超限的防治提供理论指导。目前，张晓明等[7]、王风双等[8]研究论证了煤体氧化强度随粒径减小而增大，煤样对应的临界温度随粒径的减小而降低的特点；Tang[9]、张国枢等[10]通过实验得出空气流量对煤氧化升温有很大影响并确定了最优空气流量；李宛鸿[11]、何启林等[12]研究了含水量对煤氧化参数的影响规律，指出用水防治煤自热氧化时应保持煤有较高湿度。王海燕等[13]研究发现低浓度氧气可降低煤的氧化反应速率；但目前将低温气氛与煤氧化动力学结合分析煤样氧化特性的成果较少，无法为深入开展CO超限治理提供有效参考。

通过程序升温对比实验、电子自旋共振实验以及煤氧化动力学相关理论，分析低温进气条件下赤峰平庄褐煤的CO生成规律与反应体系中自由基浓度的变化、活化能大小等参数之间的关系，以期为探究CO生成机理及CO浓度超限防治提供理论依据。

1 实验方案

1.1 样品

本试验选用内蒙古赤峰褐煤，采样密封保存后运送至实验室进行工业分析，采用GB/T212—2008标准进行测试，仪器采用5E-MAG6700分析仪进行测定，测定结果见表1。……