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作者：张泽钊;李金亮;
单位：安徽理工大学安全科学与工程学院;深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室;
摘要：采空区遗煤氧化产生CO逸出会造成煤矿回风隅角CO超限，明确隅角CO超限临界值和建立分级预警指标体系对于采空区煤自燃预警具有重要意义。为精准预警煤矿采空区煤自燃灾害，以中变质程度的烟煤为例，通过实验与现场观测相结合的方法，系统分析了常温及升温阶段煤的氧化特性及标志气体产生规律。实验结果表明，煤在常温下存在消耗O_2并生成CO的迟滞现象，确定常温氧化CO体积分数背景值为18×10~(-6)。在升温氧化阶段，煤的耗氧速率与CO产生速率在70℃出现显著增大转折点，100℃时开始产生特征气体C_2H_4，据此将煤低温氧化过程划分为缓慢氧化（30～70℃）、加速氧化（70～100℃）和剧烈氧化（>100℃）3个阶段。结合实验数据与现场监测历史数据，构建了以隅角CO浓度为核心指标的煤自燃4级预警指标体系，为基于隅角CO浓度进行煤自燃早期判识和分级防控提供了理论依据与实践指导。
关键词：煤自燃;;CO超限;;临界值;;分级预警;;耗氧速率;;CO产生速率
基金资助：国家重点研发计划项目（2023YFC3009100,2023YFC3009102）;; 全国重点实验室开放基金项目（2025YB006）
