煤炭科学技术

作者：刘雨鑫, 董宪伟, 王福生, 胡相明, 董轩萌,

关键词：白腐菌, 孔隙结构, 自燃倾向性, 煤自燃, 多尺度联合表征,

微生物抑制煤自燃成为煤自燃防控的新兴研究方向。为探究白腐菌对煤体孔隙结构与自燃倾向性的作用机理，通过单因素试验结合响应面法优化溶煤条件，采用压汞试验、N2吸附试验、CO2吸附试验，结合优势孔径段的优选，构建全尺度孔隙联合表征体系；基于分形理论全尺度定量分析孔径的分形特征变化，并通过氧化动力学试验验证白腐菌对自燃倾向性的抑制效应。结果表明：白腐菌显著改变了煤体孔隙结构，其最佳溶煤条件为煤浆质量0.40 g、培养时间26 d、接种量6 mL；在此条件下，多尺度孔隙表征显示，煤体总孔容降低34.25%，孔径为1 000～100 000 nm是孔容损失的主体区间，比表面积减少43.79%，孔径为0.3～0.6 nm是比表面积损失的主体区间，综合分形维数Dz降低0.04；氧化动力学试验证实煤样综合判定指数IWRF上升了22.06%，自燃倾向性显著降低。白腐菌对煤自燃的抑制作用可源于物理隔氧−化学阻化的协同机制：形成生物膜覆盖煤表面阻断氧气扩散，降解类木质素组分，弱化孔隙连通性；分解煤中C=O、—OH等活性基团抑制链式氧化反应。这两重路径通过重塑孔隙结构与化学结构，共同抑制煤氧复合作用的发生。研究首次建立“溶煤参数−孔隙演化−自燃倾向性”的定量关联，为煤自燃防控提供新思路，为微生物防治煤自燃提供理论基础与技术参数。

来源：2026年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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