中文摘要：

煤与氧的化学吸附以及化学反应是煤自燃过程的关键步骤。针对目前研究煤氧化学作用时因难以区分煤与氧化氛围所含氧元素而导致的对氧气反应路径的研究的不足，本项目在煤氧复合作用学说的基础上，创新地采用氧的同位素(18O)标记氧化氛围，跟踪测试煤表面氧的化学吸附态、吸附热、氧化产物与中间体中的18O随氧化时间与温度的变化，结合该阶段煤中活性官能团的变化规律以及反应热，研究影响煤氧化学吸附的关键因素、煤氧作用时氧气与官能团、产物产热之间的变化关系；结合量子化学软件(Gaussian)对氧气与不同煤种煤样中活性官能团的反应过程和反应热计算模拟，推导氧气与各活性官能团的反应步骤及反应热，揭示煤氧作用氧气的反应路径。研究成果为深入揭示煤自燃机理提供了理论基础，对深入研究煤自燃化学阻化剂具有重要的科学意义，为指导煤矿高效、安全防治自燃火灾提供了理论基础。