我国低阶煤储量丰富,但由于低阶煤变质程度低、含水率较高,加之其易自燃、难运储等原因,致使其工业利用价值受到很大局限,所以,基于低阶煤的特性,采用物理方法对其进行干燥提质,实现其发热量的较大幅度提高,从而提升了煤炭资源利用率。在现阶段煤炭物理干燥提质技术中,滚筒干燥技术已经较为成熟,并广泛应用于高阶煤的物理干燥提质。但对于低阶煤,由于滚筒干燥过程中煤尘产生量大,当煤尘达到爆炸极限浓度、引风装置将燃烧器内高温烟气掺杂引火火源引入滚筒、滚筒内热烟气中氧气含量充足三个条件同时具备时,就必然发生煤尘的爆燃爆炸。虽经实验室以及工程实践数次试验,但均不能实现大幅度降低煤尘以及绝对消除高温烟气中的火星,所以,研究有效控制滚筒内氧气浓度在安全范围之内,是实现系统煤尘抑爆的关键。依据煤尘灾害发生机理,在分析研究低阶煤理化性质、滚筒干燥提质系统工艺及其装配基础上,利用流体力学软件Fluent及相关理论,对滚筒干燥机内不同入口烟气温度下滚筒干燥机内氧气浓度及降水率的动态变化进行模拟研究,获得了高温烟气温度、降水率与滚筒内氧含量之间的关系及其变化规律;研发了基于负氧热烟气可控循环利用系统。工程实践中,基于干燥物料的特性,附以滚筒干燥机内部结构的调整以及系统运行参数的优化,可实现有效控制滚筒内氧气浓度、抑制煤尘的爆炸。