煤炭自燃火灾是煤矿重大灾害之一。据统计,我国国有重点煤矿中存在自然发火危险的矿井约占56%,由于自燃引起的火灾占总火灾数的90%以上。进人90年代后,矿井生产逐步向高产高效集约化发展,其火灾发生的严重性和危害性也随之升级。由煤炭自燃导致的优质煤损失量已达42亿t以上。现仍以2 000～3 000万t/年的速度增加,而受其影响造成的呆滞资源储量超过2亿t/年,每年直接经济损失高达数十亿元。因此我国政府在“21世纪议程”中已将煤炭自燃列为重大自然灾害类型之一。大柳塔矿区是我国最大的高产高效的现代化矿区,开采煤层均为浅埋藏、易自燃或自燃煤层,加之大采高、长走向的开采技术条件,自然发火隐患较为严重,尤其对于复合区下分层缺乏成熟的针对性防治措施。在目前上层煤开采过程中,由于矿井上下漏风影响,始终不能杜绝采空区遗煤低温氧化;目前部分矿井将进入下层煤开采,自然发火问题将可能威胁着矿井安全生产。因此,研究煤层自燃防治理论和综合防治技术势在必行。本文对大柳塔矿1-2煤进行煤自燃发火实验,测定了煤样的煤自燃参数,得到了煤样的放热强度、升温速率、煤自燃极限参数和煤层试验最短自燃发火期,并对指标气体进行了优选。通过现场观测和煤自燃发火试验得到的煤自燃参数,得出了复合煤层采空区进回风两侧的气体浓度和压力分布、采空区空隙的分布和不同深度的渗透系数,并结合采空区渗流流场数学模型和采空区氧浓度场数学模型建立了复合煤层采空区自然发火预测模型,利用FLUENT软件求解了上述模型,对自燃危险性区域进行了预测。最后结合预测的自然危险性区域对可能自燃的区域进行了均压措施、寻找漏风通道、注砂和密闭堵漏等防灭火措施,取得了较好的效果。