煤的氧化自燃过程是一个复杂的氧化动力学过程,深入了解与掌握煤氧化的动力学规律,是理解煤炭自然着火的机理关键。因此本文利用傅立叶变化红外光谱仪和煤化学知识,对不同氧化程度的煤样进行煤微观结构测试和差谱分析以检测各氧化程度下煤样内部结构成分的演变。通过揭示这些活性成分的作用从而认识煤自燃发生的微观过程。此外通过热分析实验进行煤氧化进程中热重(TG)、差热(DTA)、微商热重(DTG)的变化研究,通过热重TG曲线对其进行分阶段机理函数的探讨,将探讨得出的线性较好的机理函数带入DSC曲线进行动力学分析,最后得出TG和DSC曲线适用于同一个机理函数,即煤在增重阶段的机理函数为一级化学反应,失重阶段为二级化学反应。这也说明了煤氧化过程中机理函数选择的正确性。结合机理函数讨论了煤氧化过程中相应阶段的活化能并通过其他方法对活化能进行了讨论,另外又通过改变实验的升温速率、样品量等考察了煤的氧化特性参数,通过得出的热效应并结合红外光谱仪得出的活性成分的作用解释了典型煤氧化自燃性的大小。在宏观上利用大型实验台进行煤的绝热氧化实验模拟了煤的氧化升温过程,重点考察了自燃过程中的临界温度、风流和传热作用对其影响,依据前几章的知识讨论了煤样的自燃特性,对煤的自燃性大小进行了解释。