采空区煤自燃是煤炭生产过程中的重大灾害之一,严重威胁着煤矿的开采安全。近年来水凝胶作为一种新型防灭火材料在煤自燃防治中取得了较好的效果,但其制备过程相对复杂,成本较高,且目前对温度敏感的水凝胶应用还相对较少,鉴于此,本文研制了一种新型温敏性水凝胶,并引入耐高温不燃固体废弃物粉煤灰（FA）和受热可膨胀数百倍的可膨胀石墨（EG）制备得到了两种新型复合温敏性水凝胶。两种复合温敏性水凝胶制备便捷,兼具良好的渗流特性、高温成胶特性、绿色环保和防灭火性能优异等优点。本文具体研究内容与结论如下:（1）通过简单的机械搅拌制备了三种温敏性水凝胶。以生物质温敏性材料葡甘聚糖（KGM）为基料,制备了有机温敏性KGM凝胶,在此基础上分别引入FA和EG,制备了温敏性KGM@FA复合凝胶和KGM@EG复合凝胶,通过单因素实验优化了实验配比,研究了添加材料种类和比例对凝胶理化性能的影响,揭示了凝胶的温敏性相变成胶机理。（2）通过流变测试研究了三种凝胶浆液在输送管路中的流动特性。流变测试结果表明三种浆液均属于屈服-假塑性流体,浆液的黏度均随剪切速率加快而减小,呈现出明显的剪切变稀特性。使用Herschel-Bulkley方程拟合了KGM、KGM@FA和KGM@EG三种凝胶浆液的流动本构方程,分别为τ=4.289+12.519γ0.399,τ=3.561+10.421γ0.356,τ=3.299+8.219γ0.386;推导计算了三种浆液在在DN100管路中的流动特性参数,以30 m~3/h的流量流动时其千米压降分别为3.359、2.278和2.042 MPa。（3）通过实验及数值模拟研究了凝胶浆液在松散煤体裂隙间的渗流扩散规律。基于流固耦合下松散煤体间隙浆液渗流扩散的离散元模型,采用PFC模拟研究了KGM@FA复合凝胶浆液在松散堆积煤体内的渗流扩散过程。数值模拟与实验测试得到的整个渗流扩散过程可分为快速扩散阶段、缓慢扩散阶段及稳定扩散阶段,其扩散形式主要有裂隙充填、渗透扩散和劈裂流动。数值模拟与实验测试得到的浆液扩散距离和锋面移动速度的最大误差分别为9.5%和10.2%,表明该数值模型具有较高的预测精度,可以较好地模拟凝胶浆液在松散堆积煤体内的渗流扩散过程。（4）研究了温敏性凝胶的防灭火特性。凝胶处理后的煤样在程序升温过程中产生的CO在180°C较原煤降低了19.5%-53.2%,耗氧速率降低了6.0%-34.2%。通过TG-MS测试发现凝胶处理后的煤样在热解过程中各气体的离子强度明显变低,煤的热解过程受到抑制,氧化自燃风险也得以降低。原位红外测试结果表明凝胶处理后的煤样在升温过程中对羟基和脂肪烃的消耗速率减小,煤的氧化进程受到抑制。小型灭火实验表明凝胶浆液能在较短时间内降低高温煤堆温度,并最终在煤堆表面形成一层凝胶薄膜,起到持久覆盖隔氧的作用。