煤自燃是煤矿开采的主要灾害之一。阻化泡沫以泡沫为载体,将阻化剂输送至煤自燃防治区域,是一种防治井下大空间煤自燃的有效技术。论文针对单一发泡剂对课题组前期研发的GCP阻化剂溶液发泡效果差的问题,开展了防治煤自燃的GCP阻化泡沫发泡剂及其阻化性能的研究。主要研究工作和结论如下:针对GCP阻化剂溶液钙离子含量高、常规表面活性剂与之混合易絮凝、阻化剂溶液中强亲水性固体颗粒易沉降的问题,采用界面流变仪和接触角测量仪,开展了8种表面活性剂在GCP阻化剂溶液上清液（硬水溶液）中的表面张力和GCP阻化剂固体颗粒接触角的测试,分析了表面活性剂在高浓度钙离子下的表面活性及对GCP阻化剂固体颗粒亲水性的改性能力。结果表明:阴离子表面活性剂C8-10和非离子表面活性剂AES既可以显著降低溶液的表面张力,也能将GCP阻化剂固体颗粒的接触角提升至60°至80°之间,使颗粒由亲水性改为疏水性,有效增强固体颗粒在泡沫中的稳定性。采用泡沫扫描仪和旋转流变仪,开展了4种水溶性聚合物-抗硬水型表面活性剂体系鼓气时间、排液速率、粘度和泡沫形态的测试,分析了水溶性聚合物对抗硬水型表面活性剂发泡性、稳泡性和泡沫形态的影响。结果表明:水溶性聚合物XG能较好地提升抗硬水型表面活性剂的发泡效能,减缓泡沫的排液速率,增强溶液的液相粘度且不受高浓度钙离子的影响,可显著提升泡沫的稳定性。添加XG后泡沫气泡半径可降至0.07mm,半径分布集中在＜0.1mm范围内的小气泡比例趋近于100%,产生的泡沫分布均匀、细腻绵密,稳定性更佳。采用DFA100动态泡沫分析仪、V-Sorb 2800P比表面积及孔径分析仪和体视显微镜,开展了阴离子表面活性剂C8-10、非离子表面活性剂AES和水溶性聚合物XG在不同水平下发泡倍数的正交实验,确定了适用于GCP阻化剂发泡的最佳发泡剂复配方案。结果表明:经过复配后的发泡剂能够将GCP溶液较好的发泡,固体颗粒在溶液中能均匀分散,并且在Plateau界面滞留-堆积形成三维网状结构,形成的“骨架”对阻化泡沫的稳定性有较好地促进作用;与其他配比条件下的发泡剂相比,当C8-10:AES:XG=1:1:0.1时,GCP阻化泡沫的发泡倍数最佳。最后以新疆准东褐煤为研究对象,采用煤自燃特性测试系统,对比分析了GCP阻化剂溶液直接阻化煤样和GCP阻化泡沫阻化煤样的阻化效果。结果表明:同等条件下,阻化剂发泡成为阻化泡沫后,可以更好的与煤样接触,发挥阻化剂的阻化作用;煤样经阻化泡沫处理后的最大阻化率较阻化溶液提升了约3%,阻化寿命提高了52.63%,阻化效果显著且作用时间持久。