基于萃取技術的煤自燃抑制機理研究及展望

郭 軍，金 彥，鄭學召，蔡國斌，宋玉姍

（1.西安科技大學 安全科學與工程學院，陜西 西安 710054；2.西部礦井開采及災害防治教育部重點實驗室，陜西 西安 710054）

0 引 言

2019 年，我國原煤產(chǎn)出當量為27.23 萬t 標準煤（約占全年能源生產(chǎn)總量的69.8%）［1］。 當前我國正處于能源發(fā)展雙重更替時期，新能源和可再生能源對于煤炭消耗增量替代效應明顯，但是基礎產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展刺激能源內(nèi)需擴大，以煤炭消耗為主體的能源消費結構在未來很長一段時間內(nèi)仍不會改變［2］。

煤炭具有自然發(fā)火特性，其自燃過程會消耗大量的氧氣，產(chǎn)生高溫、有毒有害、顆粒物煙氣污染環(huán)境的同時嚴重威脅井下人員的人身安全，阻礙煤炭資源的綠色、安全開采［3-4］。 為此，眾多學者進行了大量研究，煤自燃微觀機理取得了豐碩的成果，進一步證實了煤自燃的本質(zhì)是煤分子中活性基團的奪氧反應、相互作用的過程［5-6］。 然而，受制于煤分子組成結構的復雜多樣性，現(xiàn)有研究手段在微觀煤自燃機理研究方面出現(xiàn)瓶頸，難以更進一步研究煤分子官能團結構和煤自燃進程中活性官能團結構特征及可行反應序列的推定，致使煤自燃抑制理論與技術發(fā)展放緩。 近年來，微觀測試與分析技術快速發(fā)展，在煤自燃反應特性研究領域逐漸應用。 例如：乙酸乙酯萃取黑麥草素、順式對羥基桂皮酸及β-谷甾醇進行玉米須資源的開發(fā)利用［7］；利用鹽穗木正丁醇修飾菌體胞外蛋白和堿性磷酸酶以抑制金色葡萄球菌活性［8］；利用不同極性溶劑萃取山楂核抽提物研究自由基抗氧化性［9］等。……