煤炭自燃严重影响煤炭的安全开采,威胁工作人员的生命健康,同时还将造成煤炭资源的浪费。喷洒无机盐阻化剂是一种经济、实用、操作简便和适用范围比较广的煤炭自燃预防技术。在控制生产成本的前提下,改善阻化剂的阻化性能是一直以来阻化剂防灭火技术研究的主线。目前,有关阻化剂作用机理的研究非常稀少。本文对Zn2+抑制煤中α位硫酚结构氧化自燃的作用机理进行了深入的研究,从而为阻化剂的选择与优化奠定基础。本文以东曲、马兰和屯兰3个煤矿的煤样为例,以ZnCl2作为阻化剂,以MgCl2作为参比阻化剂,通过热重实验对比分析ZnCl2水溶液抑制煤炭氧化自燃的效果。实验结果表明:ZnCl2水溶液在保持煤体水分方面的效果不如MgCl2水溶液,但ZnCl2水溶液抑制煤吸附O2的效果远高于MgCl2水溶液。应用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G（d,p）水平下,对Zn2+、Mg2+与煤中α位硫酚结构的配位作用及其稳定性进行对比分析,结果表明:Mg2+与煤中α位硫酚结构之间的配位作用很弱,当O2向[MgSH8C10]2+配合物靠近时,配位键很容易被破坏,不能够稳定存在,而Zn2+与煤中α位硫酚结构之间的配位作用属于配位离子键,不仅可以稳定存在,还可以阻碍煤中α位硫酚结构与O2发生相互作用。于是,本文在相同水平下,分析了 Zn2+抑制煤中α位硫酚特征结构C10H7SH与O2反应的作用机理,计算结果表明:煤中α位硫酚结构C10H7SH和配合物[ZnSH8C10]2+与O2反应的过程所经历的异构化方式基本相同;在Zn2+配位作用的影响下,煤中α位硫酚特征结构C10H7SH通过范德华相互作用吸附O2释放的热量减少了 14.92 kJ·mol-1,而整个反应所需的活化能提高了 47.62 kJ·mol-1;同时反应中所有的化学势垒也被提高,有Zn2+作用下的氧化反应第一个需要克服的化学势垒比没有Zn2+作用下的第一个需要克服的化学势垒高32.70 kJ·mol-1第二个提高了 30.79 kJ·mol-1,第三个提高了 9.28 kJ·mol-1,这说明Zn2+主要在吸附氧化阶段对煤中α位硫酚结构与O2的反应具有抑制作用,随着煤氧化进程,Zn2+将逐渐失去阻化作用。