储水采空区遗煤因受浸水溶胀和“水气”置换风干的影响,其微观结构发生改变,遗煤较原煤自燃危险性增大。目前针对遗煤结构变化特点而制定的防治技术还鲜有研究,制约了在该条件下对采空区遗煤自然发火的有效防控。本文系统地研究了不同变质程度的遗煤受长期浸水风干作用后其微观结构的变化规律,从煤种孔隙结构和官能团含量变化的角度,探索了能够防治遗煤自然发火的高效绿色阻化材料,对其性能进行研究,并对材料配比进行优选。研究结果对煤自然发火阻化技术的发展以及采空区遗煤自燃防治具有重要的科学和实践意义。采用氮气吸附法研究三种不同变质程度的煤体经长期浸水后孔隙结构的变化,分析了长期浸水作用对遗煤孔隙形态特征和比表面积、总孔体积和平均孔径等结构参数的影响,结果表明:遗煤表面结构参数与原煤相比整体呈平均孔径增大、总孔容减小、比表面积减小的变化趋势;采用傅里叶红外光谱技术研究三种不同变质程度的煤体经长期浸水后微观基团的变化,分析了浸水作用对煤所含官能团种类及含量的影响,结果表明:浸水作用对煤表面含氧官能团含量占比的影响不明显,相对于原煤,水浸煤表面脂肪烃含量占比增加,无烟煤和气煤表面芳香烃含量占比随浸水时间的增加而减小。结合遗煤微观结构的变化与阻化材料破坏煤自燃链式反应过程的耦合作用,探索了一种适用于防治储水采空区遗煤自然发火的阻化材料,命名为复方芹菜素纳米乳材料。此材料高效绿色,无毒,不污染水质,且能大规模生产,具有良好的市场发展前景。采用煤自燃特性实验装置,对比分析该阻化材料的阻化性能,结果表明,该阻化材料的阻化性能优于矿井常用阻化剂（凝胶泡沫）。采用氮气吸附法和傅里叶红外光谱技术,分析复方芹菜素纳米乳材料对遗煤结构的影响,结果表明,该材料作用于遗煤表面,使遗煤表面物理结构和化学结构同时发生变化;微观孔隙结构整体变化趋势为:比表面积减小,总孔容减小,平均孔径减小;微观基团结构整体变化趋势为:脂肪烃占比减小,芳香烃占比增大,含氧官能团占比减小。芹菜素和叶黄素能靶向捕捉煤中所含活性基团,缔结生成稳定状态,破坏煤氧化链式反应,从而起到高效的阻化效果。采用ZRD-Ⅱ型煤自燃特性测试系统,对不同配比的复方芹菜素纳米乳材料进行优选,对同一煤样进行不同浓度的阻化处理,分析了它们在低温氧化过程中的CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₃H₈气体及耗氧量的变化规律,对比自燃倾向性的变化。优选出H-B组（芹菜素与叶黄素之比为6:4）为最佳配比,对遗煤自然发火的防治效果最佳。