日前，煤科集团沈阳研究院梁运涛博士等科研人员成功通过ORIGIN软件拟合了有氧环境下，煤样比表面积与CO生常量的曲线，进而得出了两者的关系式为y=a+bx-cx2 。(其中a,b,c为无量纲非负常数，x为煤的比表面积，y为CO浓度)这一研究为科学有效地制定准确的防灭火措施提供了技术依据。相关成果发表于《煤炭科学技术》2016年第10期。
煤层开采过程中CO产生来源较多，但多数情况下都是由采空区遗煤自然发火产生。然而在我国内蒙古、新疆、黑龙江、山西及陕西等多地的一些矿区，在采空区无自然发火征兆的情况下，采煤工作面停采期间工作面和回风隅角等地点的CO浓度处于正常水平，而工作面回采期间，工作面和回风隅角等地点的CO浓度陡然升高并超过《煤矿安全规程》。表明异常超限的CO主要来自工作面回采过程。研究人员认为工作面回采过程中，煤体破碎后比表面积急剧增加，与空气中的O2接触面积急剧增大，更易发生低温氧化，使工作面和回风隅角等多处地点的CO浓度异常超限。
研究选取的煤样来自平庄能源风水沟煤矿的褐煤。分别在有氧和无氧条件下对煤样进行破碎，同时记录破碎前后的比表面积及CO浓度。
研究人员发现在无氧环境下对煤样进行粉碎，仅产生了极少量的CO，由于在粉碎过程中并未产生高温，所以这极少量的CO可能是煤样粉碎前吸附在煤样中CO发生了脱附反应，或是煤样粉碎前吸附在煤样上的氧气与煤种的某些官能团发生了氧化，从而产生了CO，但量很小。这说明，在没有氧气参与的情况下，煤样表面积的增加对CO的产生量几乎没有影响。在有氧环境下对煤样进行粉碎，粉碎前后CO浓度变化幅度很大，粉碎后CO体积分数是粉碎前CO体积分数的90~300倍，并且比表面积增长幅度越大，倍数越高。这说明在一定的范围内，随着粉碎时间的增加，煤样比表面积不断增加，CO产生量也不断增加，其主要原因在于煤样比表面积急剧增大，与空气中的O2接触面积急剧增大，使发生低温快速氧化反应的概率增大，从而在相同情况下产生了更多的CO，同时也证明了煤的比表面积与CO的产生量之间存在着一定的对应关系。
这一研究得到了国家科技重大专项的资金资助。
引用格式：梁运涛，王连聪，罗海珠.煤粉碎过程中低温氧化对CO生成量的影响规律[J].煤炭科学技术,2016,44(10)：8-12.(转载请标明出处)
