我国煤炭资源丰富,但同时煤矿存在的事故灾害也非常严重,并且在煤矿灾害中最为主要的就是煤层自然发火现象。随着对煤矿安全性的提高,煤矿中的煤层自燃问题逐渐转变为以防为主、防治结合的治理方式,这就对矿用防灭火材料提出了更高的要求。本文通过调研现阶段的防灭火材料并结合煤自燃机理,研制出了以海藻酸钠和轻质碳酸钙为基料,葡萄糖酸内酯为缓释剂,混合反应而成的高水胶囊防灭火材料。以高水胶囊的初凝时间和保水性为优选指标,确定了不同使用情况的选型:当需要较好的流动性和较慢的成型速度时可选择配比为2%SA+0.5%PCC+1%GDL,成型时间为4.5min的高水胶囊;当需要更强的保水性和更快的成型速度时可选择配比为2.5%SA+1%PCC+1%GDL,成型时间为2.5min的高水胶囊。通过测试温度和pH对高水胶囊的影响,确定制备高水胶囊的最优条件为温度低于40℃,pH为6～7。通过热稳定性测试和封堵胶结实验,证明高水胶囊的耐热性和堵漏效果良好,并且具有粘附煤体的能力。通过程序升温实验和热重实验发现高水胶囊降低了标志性气体的浓度并且可以推迟特征温度点和增大煤氧化的活化能,说明高水胶囊可以有效抑制低温阶段时的煤自燃进程。利用红外光谱实验研究高水胶囊的微观阻化机理,结果表明高水胶囊主要是通过降低煤中的Ar-C-O-、-COO-、-CH3、-CH2和-OH的活性来达到抑制煤自燃的目的。最后,通过小型灭火实验和中型灭火实验对高水胶囊的灭火性能进行测试,结果表明高水胶囊可以有效扑灭煤体火灾,能够作为煤矿灭火材料使用。