2023年第3期2023年3月煤炭在自燃氧化过程中会产生多种有毒有害气体，其中，CO作为煤自然发火的标志气体之一，被广泛用于煤矿自然发火预测预报当中。煤自燃氧化产生CO的过程是煤氧复合作用的过程，是物理、化学等反应的多重耦合作用。目前，国内外众多学者对煤自燃氧化产生CO的机理做了大量研究，主要集中在煤自燃过程中生成CO的氧化中间官能团分析、瓦斯与煤自燃复合灾害防治、煤自燃氧化升温机制、CO解附及吸附、CO来源及运移规律等方面，这些研究主要基于煤有氧自燃氧化，鲜有相关学者对煤无氧升温氧化开展研究。但是，煤矿生产现场存在煤层钻孔爆破、采空区窒息带中贫氧或无氧等反应，这就给煤自然发火预测预报工作增加了难度[1-2]。中国低阶煤蕴藏量占煤炭储量的50%左右，且低阶煤非常容易发生升温氧化，因此研究低阶煤无氧和有氧升温氧化CO产生规律，对解决低阶煤在开采过程中CO来源、CO运移及CO超限等问题具有重要的指导意义。1升温氧化实验1.1煤样制备大南湖一矿3#煤层倾角为4°～8°，平均为6°，为变质程度较低的褐煤。煤尘具有爆炸危险性，吸氧量为0.99cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅰ类，属容易自燃煤层，最短自然发火期为37d。以大南湖一矿1305工作面3#煤层的煤样为研究对象，采样时先把煤层表面受氧化的部分剥去，采用圆锥缩分法，缩分到1kg左右装入较厚的塑料袋中，密封后送至实验室待用。根据GB474—2008《煤样的制收稿日期：2022-10-20第一作者简介：宋庆立，1986年生，男，新疆哈密人，工程师，主要从事煤矿灾害防治研究。低阶煤在无氧和有氧升温中产生CO规律研究宋庆立1，王坤2，3，王永敬2，3，师吉林2，3（1.国网能源哈密煤电有限公司大南湖一矿，新疆哈密839000；2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁抚顺113122；3.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁抚顺113122）摘要：利用程序升温氧化和时间分辨红外光谱仪实验装置，开展了大南湖一矿3#煤层无氧和有氧升温氧化实验，分析了在升温氧化过程中CO体积分数变化规律及CO吸收峰在时间分辨红外光谱仪的光谱图，阐明了煤在无氧和有氧升温过程中CO产生规律。结果表明：室温至200℃，此阶段不产生CO或产生极少量的CO；400～700℃，煤样失重显著增加，热重曲线快速下降，煤分子中的某些共价键发生断裂，产生了一定量的CO，其峰值约为2.3×10-5。煤在有氧条件下产生CO的初现温度为36℃，煤温低于189℃时，CO体积分数与煤温之间符合幂指数变化关系，111℃是煤进入加速氧化阶段的临界温度。...
