煤自燃过程发生机理至今仍未完全了解,不能完全揭示煤低温氧化自燃的实质。本课题根据煤分子表面活性结构的研究结果,运用Gaussian-03量子化学分析软件,模拟煤各种表面活性基团与氧分子反应过程,分析计算出煤表面活性基团及芳香环氧化反应过程的能量变化和化学动力学参数,研究确定控制煤低温氧化的主要活性基团和关键环节,提出煤自燃性定量评价指标。根据煤分子表面活性基团及芳香环氧化反应特征选取相对应的煤分子
根据现有煤表面活性基团的理论研究结果和BenWas芳香环氧化反应机理,运用Gaussian-03量子化学分析软件,对各类活性基团的低温氧化反应过程和煤局部结构芳香环的氧化反应过程进行了数值模拟,构建了煤表面活性基团的化学结构模型,计算出煤表面活性基团及芳香环主要氧化反应路径、反应过程的能量变化和热力学、动力学参数。结合红外光谱实验研究,探讨了控制煤低温氧化的主要活性基团和关键反应环节,进一步揭示煤自燃的机理与实质,从而为煤自燃性定量评价、预测和开发相关有效控制技术的研究奠定理论基础。