煤田火灾在世界各地的分布十分广泛，而我国的煤田自燃火灾主要分布在干旱少雨的北方地区。煤田火灾对人们的生活生产已经造成了极其严重的危害和破坏，不仅造成了巨大的经济损失，而且还严重破坏了我国的生态和环境。因此，对煤田火灾采取科学合理的防治措施是十分必要和迫切的。　　科学地圈划出煤田露头火区的燃烧范围，是提出更加合理可靠的煤田露头火区防治措施的指导依据，这对火区的治理具有非常重要的意义。然而在长期灭火实践中发现，由于煤田火区受多方面因素影响，具有复杂性和多变性，结合现有的技术手段和装备可知，在探究煤田露头火区燃烧范围的问题上存在较大难度。　　为了更加精准地对煤田火区燃烧范围的进行圈划，有必要对煤田火区的形成过程、燃烧特性、通风机理、覆岩运移变化规律进行系统的研究，掌握火区通风各个参数及其影响因素十分重要。为此，本文结合理论知识和实践经验，围绕煤田露头火区的围岩破坏实质、燃烧特性、燃烧机理和燃烧范围等问题展开研究。　　（1）通过火区现场勘察，依据火区燃烧条件和有关理论揭示了火区地表塌陷现象的实质是煤田露头火区上下盘岩层的烧变破坏和移动变形。依据弹性力学理论，以煤田倾斜煤层露头火区为研究对象，得到了上下盘岩体的最大剪应力作用面的方位变化规律。　　针对不同露头自燃煤层倾角，经过数值模拟试验得出了煤田露头火区引起的地表塌陷进程与火区燃烧进度的关系，为后期火区燃烧范围的判定提供依据。　　（2）借助自主设计的露头煤层氧化热解模拟实验系统，分别得到了煤田露头煤层氧化热解实验氧化升温期、阴燃稳定期、阴燃窒息期的标志性气体指标参数。　　利用线性回归的方法建立了各个时期温度阶段的标志性气体指标参数与温度之间的函数关系方程，并通过煤田露头火区现场采样分析验证了上述方程组的准确性良好，可作为煤田露头火区发展状态的理论判别依据。　　（3）通过建立煤田露头火区物理模型及数学模型，利用ANSYS软件进行数值模拟实验，分别得到了漏风线路上多孔介质的孔隙率和外界风速对火区形态的影响。　　通过进一步剖析煤田露头火区自然通风系统，建立了火区自然通风数学模型，经过理论推导得到“通过火区”和“不通过火区”两种情况下的自然通风动力方程，并通过数值模拟验证了自然通风动力方程的通用性，确定了煤田露头火区的自然通　　风动力参数。　　（4）在分析煤田露头火区引起地表沉陷机理与范围的基础上，进一步研究了火区上覆岩层的岩性、煤层的倾角、煤层燃烧深度、煤层燃烧厚度、燃烧煤层数量等因素对火区塌陷范围的影响。　　根据前期研究成果，提出了依据煤田露头火区燃烧三要素，分别从岩层移动、通风系统和火区热源三方面来分析确定煤田露头火区燃烧范围的方法。