阻化防灭火技术是较为常用的煤自燃防治方法之一,但常规阻化剂存在阻化效率较低、阻化机理单一、阻化剂流失严重等问题。本文基于无机盐阻化剂和高效抗氧化剂复配优化,研制了氯化镁—褪黑素复合阻化剂,并以其为芯材、以氯化石蜡混合物为壁材,采用微胶囊化技术进行了表面改性,最终研制出一种新型微胶囊化阻化剂。在此基础上,对阻化前后煤样氧化过程的多元反应动力学参数进行了对比分析,表明复合阻化剂的阻化效果有了明显改善,且经微胶囊化处理后阻化效率和阻化寿命有了进一步提高,有助于提高煤自燃防治效率。首先,以无机盐类阻化剂氯化镁为物理阻化剂、高效抗氧化剂褪黑素为化学阻化剂,通过复配优化,制备出不同配比的复合阻化剂。通过煤自燃倾向性、指标气体产生规律及热重特征参数等不同角度对比分析不同配比阻化剂的阻化效果,最终选取氯化镁与褪黑素质量比为4:1作为最佳复配比例,并将该配比的复合阻化剂作为微胶囊化的芯材。其次,选取70#氯化石蜡和52#氯化石蜡制备微胶囊壁材料。氯化石蜡作为一种建筑和家具常用的防火材料,自身不燃且无助燃作用,防灭火特性良好。研究过程中,将70#氯化石蜡和52#氯化石蜡按不同比例进行混合,测试了相应混合物的软化点温度。根据煤自燃发展过程的分段特性,70℃为煤低温氧化向快速自热反应转变的临界温度,因此,本文选取5:1比例的氯化石蜡混合物作为微胶囊化壁材(对应的软化点温度为70℃)。以此为壁材料制备的微胶囊阻化剂在常温下囊壁保持稳定,当温度达到70℃后壁材软化熔融,微胶囊破裂后释放出内部阻化剂芯材,实现延缓阻化剂释放进而延长有效阻化时间的目的。最后,通过综合对比分析不同微胶囊化技术,结合微胶囊阻化剂制备材料的物理、化学特性,本文改良了微胶囊制备工艺中传统的熔化分散冷凝法,提出了一种新的制备工艺,即“熔化分散冷凝—机械破碎法”,该方法制备方式简单、对设备需求较低、污染小且产量较大,较适合煤矿对于阻化剂的制备要求。在此基础上,以复合阻化剂为芯材、氯化石蜡为壁材,通过改良后的熔化分散冷凝—机械破碎法制备了微胶囊阻化剂。采用煤自燃过程多元参数综合测试系统,从特征温度、指标气体CO生成规律、阻化率、TG-DTA曲线及自燃倾向性等角度测试了微胶囊阻化剂的阻化效果,测试结果表明经微胶囊化处理后的复合阻化剂阻化效果有明显提高;隔水性测试则表明其在井下输送中不易堵管、不易流失失效,在煤矿实际生产过程中具有较好的实用前景。