本项目应用高分子物理和量子化学方法研究煤在常温氧化条件下煤氧复合机理以及复合过程中有机大分子的化学键、官能团变化规律,建立煤氧复合机理模型。实验研究煤升温氧化过程中分子结构、官能团变化与煤着火活化能之间的关系。以煤的着火活化能为指标,建立煤的自燃性分类新方法体系和标准。研究散煤体粒度、孔隙、表面积分形维数之间的关系,推导三者之间的数学表达式,建立氧气在散煤体中的分形扩散和吸附方程。根据煤的自燃性分
应用量子化学理论及红外光谱、热重技术等实验手段,在建立了煤有机大分子的化学结构模型的基础上,定义了煤这种具有多孔特点的非晶体物质的微观表面结构,应用理论和实验的方法研究了煤对氧气的微观吸附机理、煤中有机大分子与氧的化学反应机理、煤中低分子化合物与氧气的化学反应机理,建立了判定煤自燃难易的着火活化能理论,提出了煤自燃新理论- - 煤微观结构与组分量质差异自燃理论,形成了完整的煤炭自燃理论体系。本研究煤自燃理论认为,煤热重实验中增重阶段的活化能,就是煤与氧发生化学反应的活化能,新方法建立是以着火活化能作为判定煤炭自燃难易的指标,提出了煤自燃难易程度判定新方法。