为了探究贫氧作用下煤自燃放热关键基团演变特征及其热效应，利用差示扫描量热实验和原位红外实验测试了不同氧气浓度下煤热反应过程及其微观基团变化规律。结果表明：煤自燃放热过程可分为蒸发吸热、氧化放热、分解蓄热、燃烧放热和燃尽五个阶段，而基团可分为芳香烃化合物、脂肪烃化合物、羟基和碳氧基团四类。随着反应温度的升高，煤中-C=C-逐渐下降，脂肪烃和碳氧基团先增后降，羟基基团则呈两段式下降趋势。随着氧气浓度的降低，煤反应热流曲线和特征温度向高温区移动，反应强度、放热量和放热特征参数降低。氧气并未改变煤自燃放热进程和基团的变化规律，但会显著影响其关键温度节点。更进一步的，采用灰色关联和量子化学方法确定了关键基团演变特征及其反应热效应。结果表明，任意氧气浓度下煤自燃放热最关键基团的变化趋势均为-OH-1→-COO-→Ar-CH→Ar-CH，但其关键基团归属则依次为羟基→碳氧基团→脂肪烃化合物→芳香烃化合物。贫氧状态下煤自燃放热过程关键基团及其归属种类并未发生改变。煤自燃过程中H2O和CO的生成属于自发放热反应，而C2H4和C2H2生成反应为非自发吸热反应，且C2H4和C2H2作为自燃标志性气体的灵敏度强于前两者。C2H2生成反应是煤放热过程中出现显著吸热峰的关键原因之一，而芳香烃燃烧产生CO和CO2则是煤燃烧剧烈放热的主要原因之一。

0 前言
1 样品制备和实验
1.1 煤样制备
1.2 实验测试方法
1.2.1 差示扫描量热实验
1.2.2 原位红外实验
1.2.3 量子化学模拟
2 结果与讨论
2.1 煤氧化放热特性
2.1.1 煤氧化放热热流曲线
2.1.2 煤氧化放热特征参数
2.1.3 煤氧化放热效应
2.2 煤微观基团变化趋势
2.2.1 芳香烃化合物
2.2.2 脂肪烃化合物
2.2.3 羟基
2.2.4 碳氧基团
2.3 灰色关联分析
2.4 煤关键基团热效应分析
3 主要结论