采空区自燃与瓦斯灾害及其综合防治一直是矿井生产中的重点和难点。山西寿阳段王煤矿采用“偏W型、两进一回”的通风方式控制工作面上隅角瓦斯,“偏W型、两进一回”的采空区流场复杂,对采空区自燃产生影响,运用CFD软件进行数值模拟,开展采空区自燃煤层合理注氮流量的防灭火问题研究。根据段王煤矿150405工作面采空区的实际尺寸,用Gambit构建了简化的倾斜角度为6°的三维物理模型;采空区冒落是非均匀分布的,冒落碎胀系数及孔隙度分布按“O型圈”分布模型建立,考虑重力因素;根据煤样封闭耗氧实验获得煤的耗氧速度,以此实现煤的非均匀耗氧源项的设置。结合段王矿150405工作面的实际情况,应用具体模型进行数值模拟,将模拟结果与实测数据对比分析,验证模拟结果的可靠性。通过改变瓦斯抽采流量的模拟,得出瓦斯抽采强度对自燃存在影响,随着瓦斯抽采强度增大,采空区最高瓦斯浓度减小,自燃氧化带宽度在皮带巷侧有缩小趋势,在轨道巷侧有增大趋势。为防治采空区的自燃确定合理注氮参数,模拟分析不同注氮位置及不同注氮流量条件下采空区氧浓度分布,得出150405工作面的最佳注氮位置在采空区下皮带巷侧距工作面40～60 m的范围内;依据保障遗煤不自燃的最大氧化带宽度,确定注氮流量的最低限值。“偏W型”通风是近几年为了控制高产高效工作面瓦斯超限的一种通风方式,论文为自燃煤层的高产高效安全开采提供理论支撑和辅助分析,保障瓦斯不超限的同时,使得采空区遗煤的自燃能够有效地得到防治。