采空区煤炭自燃极易引起煤尘、瓦斯爆炸等次生灾害,是矿井安全生产的主要威胁之一。目前针对采空区热源探测与定位研究还存在测量精度偏低,无法实时监测采空区温度等问题。因此,开展采空区热源监测与定位方法的研究对防治采空区煤炭自燃具有重要的现实意义。模拟了实际工况下采空区自燃“三带”分布范围,明确温度和氧气浓度的分布规律。通过灰色相对变率关联度分析法计算采空区自燃影响因素的权重,建立了采空区热源位置分布概率模型,预测采空区内高温点出现区域的概率分布。设计了采空区热源温度红外测定实验方案,揭示了高温热源热量传递规律与红外测定实验温度变化的关系。高温热源与测点温度均随时间呈指数形式增长,且随着测点与热源距离的增加,测点温度以二次函数形式衰减;稳态热源条件下,随着热源温度升高,测点温度整体以二次函数规律增长,但传递过程中热量损耗增加,测点温度增幅减小。对比热源在动态与稳态条件下的测点温度变化情况,推导热源红外测定实验温度修正公式,实现了采空区高温热源温度的实时监测与误差校正。在传统RSSI定位算法理论的基础上,通过仿真结果对比分析,得到适用于采空区热源加权质心定位算法的最优设置参数。以接收信号强度值的排序节点为参照,红外温度测定实验结果为基础数据,建立了基于改进RSSI加权质心算法的采空区热源高温点定位模型。运用COMSOL软件对采空区内的热源温度传递规律进行反演模拟,计算高温点温度,并结合改进的RSSI算法推导出节点半径,确定高温点区域范围。对比反演所得的温度梯度云图,计算并修正热源质心位置。研究成果为采空区热源定位提供了理论支撑,确保了矿井的安全生产。图34幅;表8个;参78篇。