近年来,神东矿区、山西等地部分低瓦斯矿井工作面发生低氧现象越来越突出,造成的低氧安全事影响了工作面正常回采,目前,这方面系统性的研究很少,因此有必要对其进行研究以采取针对性的防控措施。低氧现象发生时以高浓度的N₂涌出为主,前人主要对高浓度N₂从采空区向工作面涌出原因进行了研究,并针对不同的影响因素提出多种防控措施来减少低氧气体涌出的量,而对于采空区内大面积低浓度O₂产生的微观原因研究较少。本文以神东矿区补连塔煤矿作为研究对象,针对22411工作面低氧现象,分析总结了影响低氧气体涌出的因素,通过实验研究,探究了采空区内大范围低氧形成的主要原因,以此提出了理论可行的防控方法。主要研究内容及结果如下:（1）发现了低氧现象的特点,并对现有低氧防控措施进行总结及分析。对发生低氧现象的工作面情况进行对比得到了特点:大气压变化影响工作面低氧气体涌出;浅埋藏煤层容易发生低氧现象;负压通风促进低氧气体从回风隅角涌出;临近采空区的存在对低氧严重程度有影响。矿井现有的低氧防控措施中,地表裂隙填埋措施及均压通风措施治理效果较好。（2）分析得到了22411工作面低氧涌出原因。通过分析22411工作面回风隅角氧气浓度变化与气压及温度变化的相关关系,得到22411工作面低氧涌出的原因:大气温度升高导致大气压强下降,影响工作面压强下降,从而导致采空区内低氧气体涌向工作面;煤层埋藏较浅,地表受采动影响而发育的裂隙容易与采空区形成漏风通道,加剧采空区内低氧气体产生及促进其向工作面侧运移;负压通风促进采空区内低氧气体向工作面一侧运移;临近采空区与本采空区间由于采动发育裂隙而形成的漏风通道,可能存在气体运移导致本采空区内低氧气体量增加。（3）实验研究得到了22411工作面采空区内低氧气体产生的主要原因。通过短期、长期内含煤密闭空间内气压及氧气浓度变化情况实验,得到密闭空间内气压下降,氧气浓度持续下降,各气体浓度最终检测结果为O₂降低,N₂升高,CO₂产生量较少,以此分析得到采空区内低氧气体产生的主要原因是煤对O₂的吸附。（4）得到了不同种煤样对CO₂、O₂、N₂吸附能力强弱关系,进一步证明了采空区内低氧气体产生的主要原因是煤对O₂的吸附。通过研究煤对O₂、N₂、CO₂的吸附解吸特性,得到了22411工作面煤样对气体的吸附（解吸）能力由大到小依次为CO₂>O₂>N₂,并通过对比不同煤样对O₂的吸附测试结果,得到了不同煤对O₂吸附的能力有差异,而造成这种差异的原因与煤的比表面积和孔容大小有关,更进一步证明了采空区内低氧气体的产生的主要原因与煤对O₂的吸附有关。（5）针对22411工作面低氧现象,提出了两种可行的防治方法。利用CO₂来阻碍煤对O₂的吸附研究。首先通过对CO₂与O₂不同比例的混合气体进行竞争吸附实验,得到被置换出的O₂量随CO₂浓度升高先增大后减小,在10%时达到最大;然后进行了注CO₂阻碍煤吸附O₂的实验小试,得到CO₂对阻碍煤吸附O₂有一定的作用,需进一步研究测试。通过现场数据分析得到预测低氧现象发生的预测参数,提出构建模型来分析这些参数对低氧现象发生的预测关系,并制定了相关方法步骤。该论文有图40幅,表13个,参考文献55篇。