煤自燃早期的监测、识别与预警对防治煤自燃火灾具有重要意义。目前,矿井煤自燃的监测预警手段主要是采用束管监测系统,它通过分析指标气体的组分及浓度变化对煤自燃程度进行推测判断,但传统的束管监测系统采用负压抽采气体的方式,存在着气体的组分和浓度易失真、传输滞后时间长等问题。为克服负压型束管存在的问题,正压型束管应运而生,但正压型束管的井下分布式泵难以远程控制且气体正压输送规律、气体传输滞后时间等关键问题仍鲜有研究。针对目前束管监测系统的现状及存在问题,本文提出了输气与控制共用管线的正压束管监测系统并在现场进行了应用。本文通过煤自燃程序升温实验研究了煤低温氧化过程中指标气体的变化规律及与煤温的对应关系,根据指标气体选择原则,优选了东林矿6#、4#煤层煤自燃的指标气体,并建立了相应的监测预警指标体系;详细介绍了系统的组成结构及工作原理,设计选型了系统的关键器件,并从原理上对比分析了正压与负压型束管的优缺点;针对气体的正压传输问题,组建了气体正压输送测试系统,实验研究了管径、压力及负压吸气管长度对气体传输时间和流量的影响规律,确定了正压输气管的管径、正压泵的选型及负压吸气管长度的合理范围;基于连续性方程、气体状态方程和能量方程推导了可压缩气体等温稳定流动的流量方程,给出了气体传输滞后时间计算公式;通过判别气体的流动状态,理论计算了气体输送过程中的沿程阻力损失,并对局部阻力损失进行了计算;提出了利用正压输气管本身远程启停井下分布式正压泵的控制方案,实验验证了控制方案的可行性,并根据远程控制原理,设计了远程控制装置;结合东林矿现场实际情况,针对测点布置、正压泵安装等关键问题,完成了系统的安装调试工作,测试了实际应用环境下的气体传输滞后时间及气体失真性,并依据监测数据分析了系统的应用效果。煤自燃正压束管监测系统不仅解决了气体的组分和浓度失真问题,而且实现了远程控制正压泵和小流量、高正压输送气体,缩短了气体传输滞后时间,提高了监测的实时性,为矿井煤自燃火灾监测提供了一种较为理想的解决方案。