高瓦斯开采过程中,为防止瓦斯积聚,引起瓦斯爆炸,瓦斯的治理主要采用瓦斯抽放来降低采空区内的瓦斯浓度。无形之中增大了采空区的漏风,导致采空区内空气渗流十分复杂,给采空区内浮煤自燃危险区域的判定带来了较大的难度。亭南煤矿开采过程中曾出现过采空区自燃火灾,因此,本文结合亭南煤矿103工作面抽放条件下采空区实际情况,对其煤自燃预测及防治技术进行了研究,为高瓦斯煤矿的防灭火技术提供了一定的指导意义。本文首先通过对抽放条件下采空区浮煤自燃过程的分析,分别从一般情况下采空区和抽放条件下采空区两个方面讨论了引起亭南矿103工作面采空区浮煤自燃的影响因素,从而确定了其中的关键因素为漏风条件;其次,利用煤自然发火实验模拟煤自燃过程,定量地测算出耗氧速度、放热强度及最短自然发火期等表述煤自燃程度的特性参数,为采空区抽放条件下自燃危险区域划分数值模拟提供基础数据;再次,根据现场观测数据和实验测定结果,拟合出采空区抽放条件下氧浓度分布函数、压力分布方程以及瓦斯分布函数,利用采空区渗流及扩散数学模型、氧浓度数学模型,建立了抽放条件下采空区自然发火数学模型,运用UDF用户自定义函数定义了模型边界条件等参数,通过GAMBIT子软件对103综放采空区进行了建模和网格划分,在此基础上,利用FLUENT流体计算软件对103综放采空区漏风流场、氧浓度分布及瓦斯浓度分布展开模拟,并划分出103综放采空区抽放条件下自燃危险区域;最后,结合自燃危险区域的划分结果,总结了高瓦斯采空区浮煤自燃的特点,提出了采空区两道、开切眼及停采线等自燃危险区域的胶体防灭火技术措施,并运用提出的防治技术成功地处理了亭南煤矿103工作面停采撤架期间的自燃隐患。