我国每年因煤层自燃火灾造成的损失难以估量,不仅影响煤矿的安全生产,也对广大矿工的生命安全构成了威胁。液态CO₂因其具有良好的惰化降温、阻燃抑爆效果和安全可靠、操作简单的特点而被广泛应用于防治煤层自燃火灾。由于一直以来液态CO₂的压注模式较为单一,对矿井下多处压注地点的压注效果分析不够全面。因此,研究液态CO₂在采空区不同位置的惰化作用范围是亟待解决的问题。基于液态CO₂惰化降温、阻燃抑爆的理化性质,针对采空区的实际条件,建立了采空区三维模型,应用ANSYS FLUENT19.0数值模拟软件合理确定并优化了注液态CO₂压注流量、压注位置、埋管深度等工艺参数,同时重点研究了液态CO₂在采空区不同位置压注时的惰化作用范围。模拟结果表明:（1）优化后的工艺参数为:压注位置距工作面60m-80m处,埋管深度50m,压注流量800m³/h时,能够得到最好的惰化效果,能有效抑制煤自燃的发生;（2）与进风侧压注液态CO₂相比,在相同的压注位置、埋管深度和压注流量下,从进风巷埋管注入时,液态CO₂随进风巷自然漏风更容易向采空区内部扩散,且惰化范围更广,扩散速度更快,较从进风侧注入能取得更好的防灭火效果;（3）当从回风侧埋管注入时,液态CO₂除了能够有效惰化回风侧的氧化带,同时能够稀释上隅角处积聚的瓦斯和CO浓度,保障工作面的安全开采。最后,结合数值模拟结果,通过监测小庄矿40203综采工作面压注液态CO₂防灭火前后采空区内部指标气体的浓度变化以及温度变化,表明液态CO₂防灭火技术惰化降温效果良好,达到了预期的效果。通过对比现场数据,确定了数值模拟结果的可靠性与合理性,为现场实践工艺提供了理论和数据支撑。