煤自燃火灾是矿井主要灾害,利用阻化剂抑制煤自燃逐渐成为矿井自燃火灾防治的主要途径之一。为了进一步实现对煤自燃的有效抑制,通过惰化煤中过渡金属离子活性进而抑制煤自燃,能够为开发多功能、高适用性的复合型阻化剂提供参考依据,开辟阻化剂研制新思路。煤中过渡金属离子对煤自燃具有促进作用,惰化煤中过渡金属离子能有效抑制煤自燃。以褐煤、气煤、肥煤三种不同变质程度的煤作为实验煤样,以硫酸铁、氯化铁、氯化锰、乙酸锰作为过渡金属离子添加剂,通过煤自燃倾向性氧化动力学实验分析过渡金属离子对煤自燃的影响,结果表明:添加过渡金属离子的煤样,煤的交叉温度点数值增大,70℃氧气浓度数值减小,煤自燃综合判定指数数值减小,煤自燃倾向性增强;通过量子化学计算,对有机膦酸化合物与过渡金属离子反应进行理论分析,结果表明:羟基乙叉二膦酸（HEDP）、2-羟基膦酰基乙酸（HPAA）均可与Fe3+形成稳定的螯合物,从而惰化过渡金属离子。以有机膦酸HEDP、HPAA作为煤自燃阻化剂,通过程序升温-气相色谱联用实验分析阻化剂对煤自燃的阻化效果,结果表明:有机膦酸阻化剂的加入明显降低了CO气体的释放量,通过计算阻化率可得煤中过渡金属离子含量越多,阻化剂的阻化效果越好;通过同步热分析实验从热动力学角度对有机膦酸阻化剂抑制煤自燃氧化过程进行分析,结果表明:有机膦酸阻化剂的加入提高了煤自燃氧化过程中的特征温度点,降低煤自燃氧化过程中总放热量的释放,提高煤自燃氧化反应过程的活化能。有机膦酸阻化剂能够螯合煤中过渡金属离子,抑制其催化活性,进而抑制煤自燃氧化反应,为进一步开展煤自燃阻化剂的研制奠定理论基础。图19幅;表19个;参77篇。