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矿井火灾在世界各地均有发生,我国的火势较为严重。小煤窑开采历史久远,采用房柱式或以掘代采的简易开采方式,回采率低、遗煤多,巷道相互沟通,长期漏风供氧产生了多处煤层自燃火区,严重影响着当地的经济发展和生态环境。因此,治理小煤窑自燃火灾迫在眉睫。在治理过程中,火区动态信息监测是火灾防治的关键技术,可指导灭火施工进程,为灭火工程效果评价和火区验收提供重要依据。然而,煤的熄灭是一个极其复杂的、动态变化的物理化学过程。因此,研究灭火过程中气体的变化规律有助于全面掌握火区动态。为此,本论文对该问题进行了一定的探索和尝试,在广泛查阅中外文献和系统总结前人研究成果基础上,采用理论分析、实验模拟、现场实践相结合的方法,分析了小煤窑自燃火灾成因、特点及其影响因素；由于实际灭火过程中火灾气体影响因素众多、难以跟踪测定,因而设计、建造了中型煤自燃及防灭火模拟测试系统,来模拟现场的蓄热情况、漏风状况、浮煤粒度和厚度,采取隔氧降温和添加阻化剂防灭火方法,并跟踪测定整个过程中温度和气体的变化情况；利用该系统对窑坪矿煤样进行了实验研究和分析。主要研究内容及结果如下：1、研究煤自燃过程及其影响因素,结合小煤窑开采方式,总结了小煤窑自燃火区的特点。2、在分析小煤窑自燃火区特点的基础上,研制了高自动化的煤自燃及防灭火模拟测试系统,可模拟不同粒度、不同漏风强度下煤从自燃到熄灭的全过程,以及各种气体随温度的变化规律。3、对窑坪煤样进行模拟实验,分别采取隔氧降温和添加阻化剂防灭火技术,研究降温过程中各气体及气体比值变化规律,并对各指标进行了灰色关联度分析。实验得出：灭火过程中,CO和H2随温度变化按指数规律变化；各气体对CO关联序为：CO2>H2>CO/H2>CO/CO2>CH4/C2H6>CH4;首次应用H2衡量火区熄灭程度。4、根据窑坪煤矿现场实测数据,分析了H2. CO. H2/CO以及CO2/CO随温度变化规律,验证了实验模拟规律及H：与CO的相关性,得出火区熄灭过程中H2和CO的衰减公式。