随着低含硫煤层的不断开采,硫化氢气体异常富集所引起的涌出和灾害事故不断出现,严重威胁着煤矿安全。以崔家沟煤矿4-2煤层为研究对象,对含硫化氢煤层沉积环境特征、硫化氢吸附影响因素及治理煤层硫化氢改性碱液研制三方面内容进行研究。(1)基于硫化氢化学成因机理,通过分析古盐度特征、同位素特征、氧化还原特征及水动力学特征等研究内容,结果表明,崔家沟4-2煤层沉积环境是陆相沉积,并且表现出厌氧-弱还原性沉积条件。(2)通过分析煤粒径、煤孔隙结构、煤变质程度、显微组分以及温度对煤吸附硫化氢影响,得出煤层硫化氢吸附量与煤粒径、镜质组反射率(R0)、压力具有正相关性,而与温度是负相关系,且当压力大于5MPa时,硫化氢吸附量增加的幅度逐渐开始缓慢。在相同压力-温度条件下,对硫化氢、甲烷和氮气进行等温吸附实验,结果表明煤吸附硫化氢、甲烷、氮气的能力为H2S>CH4>N2。(3)为解决目前普通碱液吸收硫化氢出现二次逸散的问题,通过单因素实验、多因素实验研制改性碱液,提出本实验所研制的改性碱液最佳配比为:碳酸钠溶液浓度2.25%,表面活性剂浓度0.45%,氧化剂浓度0.65%。并以崔家沟煤矿2302工作面与2303工作面为研究对象,分别采用普通碱液和改性碱液治理硫化氢进行现场试验,结果表明:改性碱液的去除率平均为93.5%,所以利用改性碱液治理工作面硫化氢浓度可以有效降低硫化氢浓度至安全值(6.6ppm),治理效果显著。本文的研究对硫化氢的赋存规律有了进一步的认识,对煤矿硫化氢精准治理以及煤炭安全高效开采具有理论指导意义。