废弃矿井采空区遗煤的自然发火,不仅会造成待开采煤炭资源的浪费,还产生大量的温室气体,造成环境污染和地质灾害。废弃采空区遗煤氧化状况的评估,对自然发火的控制、地质灾害的预防和抑制温室气体的排放具有重要的意义。本研究旨在采用一种地表气体通量监测的方法,掌握废弃矿井采空区上覆地表CO2通量的变动、高通量区的分布、迁移以及CO2涌出量,结合地表测温法,探究采空区遗煤氧化对其上覆地表CO2通量的影响,同时基于地表CO2通量的变化趋势,评估采空区遗煤氧化的状态及发展趋势。实验基于采空区遗煤自燃的特性和气体移流与扩散理论,应用智能土壤气体通量监测系统对海州露天矿东邦废弃采空区上覆地表CO2通量进行多测点、长周期、连续性监测。结合所测区域的气候和环境条件,对地表CO2通量和土壤温度数据进行分析,探究影响地表CO2通量变化的因素,分析地表CO2通量与土壤温度的关联性;根据地表CO2通量和土壤温度的分布特征,研究剧烈氧化区域地表CO2的涌出范围和变化趋势;估算测定区域内CO2的涌出量,得到其随时间的变化规律。结果表明,地表CO2通量和土壤温度有明显正相关;测定区域存在明显的高通量区域;CO2涌出量随着月份增加呈递增趋势,说明地下采空区遗煤氧化反应状态呈不断增强的趋势;测定区域年CO2涌出量约为7669.11 t/yr。通过对废弃矿井采空区上覆地表CO2通量的综合分析,为该矿区地表环境评估及采空区遗煤氧化反应发展趋势的判定提供了重要的参考数据。同时本研究的分析方法和实验结论可为浅埋煤层自然发火的预警、判定以及废弃矿井采空区遗煤氧化而产生的温室气体CO2的排放量的评估提供了基础的研究数据。该论文有图40幅,表7个,参考文献138篇。