由煤自燃引发的煤炭火灾是煤矿开采和储运过程中主要的矿井灾害之一,煤矿井下一旦发生火灾,就会造成大量的资源浪费,严重破坏周围环境,使煤矿的安全生产遭受巨大威胁。相较于一般的固体火灾,煤矿井下煤自燃火灾存在发生源位置不明显、易复燃、难防治等特征。现阶段主流的采空区防灭火技术在保障煤矿安全生产过程虽有成效,但也存在寿命短、易流失、扩散能力弱、成本高等不可忽视的问题。因此采空区煤自燃防治技术有待进一步改善。本文通过研究煤自燃机理,分析对比传统防灭火技术的优缺点,研究探讨超细颗粒气溶胶防灭火技术防治采空区煤自燃灾害的可行性。本文以磷酸二氢钾（KH2PO4）为基料,二茂铁（Fe（C5H5）2）为添加剂,研制了一种新型的二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶灭火剂。通过选用行星球磨机对气溶胶材料进行研磨制备,并进行粒径、松密度、吸湿率、流动性测试结果分析。之后通过同步热分析、傅立叶红外光谱分析实验以及物理模拟实验测试了材料的灭火性能。实验选取磷酸二氢钾（KH2PO4）、碳酸氢钾（KHCO3）、硝酸钾（KNO3）、草酸钾（C2H2K2O5）、氯化钾（KCl）这五种钾盐作为备选材料,经过对比分析优选磷酸二氢钾（KH2PO4）作为基料,二茂铁（Fe（C5H5）2）为添加剂进行实验研究。通过气相色谱分析煤自燃氧化产物浓度变化以及扑灭煤火表面温度的快慢,研究不同配比下气溶胶材料防灭火效果,明确气溶胶材料的科学配比。确定当二茂铁含量为0.9 wt%时添加超细颗粒气溶胶的阻化煤样表现最为优异。通过同步热分析实验,研究了二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶材料对煤体燃点、放热量、放热速率、失重速率等参数的影响规律,结果显示:二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶材料可以有效提高煤体的燃点,提高幅度为16～19℃。降低煤样的失重率、最大失重速率、最大放热速率、最大放热量,降低幅度分别为15.2～20%、1.91～2.5%/min、2.22～3.21 m W/mg、1299.91～2189.1 J/g;在不同煤样中,二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶材料含量为15 wt%时,对煤样氧化升温过程的阻化效果最好。通过傅立叶红外光谱分析实验,研究了煤在氧化升温过程中二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶材料对煤分子中羟基、脂肪烃、含氧官能团等不同种类活性基团变化规律的影响,结果表明超细颗粒气溶胶材料能够有效加快煤体中羟基（-OH）含量的减少,同时降低脂肪烃（-CH3、-CH2-）在氧化升温阶段的反应消耗量,降低含氧官能团（C=O、C-O、-COO-）的增加量,中断活性基团的链式反应,有效延缓煤的氧化升温过程。最后通过构建煤自燃的物理模拟实验台,研究二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶材料的灭火性能,结果表明:相同条件下,超细颗粒气溶胶材料灭火时间约为黄泥浆的1/2;在使用二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶扑灭煤火时,喷洒15 wt%的气溶胶,既能保证较大的煤体降温速率,又能保证二茂铁-磷酸二氢钾超细颗粒气溶胶有效利用率。