我国煤层露头自燃火灾十分严重,不仅烧毁大量煤炭资源,破坏煤层赋存条件,危及煤矿安全生产,还释放出大量有毒有害气体,污染大气环境,引发环境恶效应,是人类面临的重大自然灾害之一。因此,研究煤层露头自然发火规律具有重要意义。本文以攀枝花大宝鼎4号煤层露头火灾为研究背景,采用数值模拟的方法研究煤层露头自然发火规律,并应用该规律指导攀枝花大宝鼎4号煤层露头火灾的治理工作。首先,根据攀枝花大宝鼎4号煤层露头火灾的现场特点和所属煤层的地质资料,经合理简化后建立了该煤层露头的物理模型,然后利用多孔介质渗流理论和传热传质学理论,建立了煤层露头自燃火灾的二维数学模型。通过理论分析煤层漏头的漏风动力和应用程序升温实验研究攀枝花大宝鼎4号煤层煤样的氧化放热特性,确定了数学模型中漏风强度、耗氧速度、放热强度和粒度影响函数等关键参数。其次,应用Fluent对攀枝花大宝鼎4号煤层露头在不同漏风源和漏风强度下的漏风流场、氧浓度场和温度场进行模拟,得出了煤层露头自然发火规律。最后,根据数值模拟结果,提出有效治理煤层露头自燃火灾的思路,指导了攀枝花大宝鼎4号煤层露头火灾的治理工作,成功地熄灭了火区。研究结果对研究煤层露头自燃火灾的发生机理和治理具有一定的指导意义。