煤炭作为基础能源在各国的能源消费中占有较大的比重，在经济增长中具有不可替代的地位。而煤矿开采已有上百年历史，深部开采已成为必然趋势。随着开采深度的增加，伴随出现地压大、地温高等特点，使煤层自然发火的危险性增加，矿井火灾呈现上升的趋势。本文以星村矿103综放面为研究对象，从深矿井煤层特点出发，基于目前煤炭自然发火起因和研究水平、采空区数值模拟研究现状，紧紧围绕103综放面地压大、地温高、倾角大、断层带较多、地质构造相对复杂等实际情况展开论述。 首先，利用大型煤自然发火实验台和程序升温装置，实验测定星村矿煤层自燃特性参数，掌握煤自燃全过程中基本参数的变化规律，在实验测试和现场观测的基础上，建立103综放面煤自然发火预报指标体系，并为采空区漏风状况的数值模拟提供基础数据；其次，利用现场观测数据进行拟合，得到了103综放面两侧氧浓度方程、工作面进风侧采空区和回风侧采空区压力分布方程、采空区松散体空隙分布方程、采空区不同深度的渗透系数方程，建立采空区渗流及扩散数学模型，利用流体计算软件对103综放面采空区漏风状况进行数值模拟，得出采空区的氧浓度和静压力分布等值线图，与现场观测基本吻合；再次，依据数值模拟结果和现场观测数据，进行采空区“三带”划分，确定“三带”分布基本规律、采空区自燃危险区域和极限推进速度；最后根据煤自燃预报判定指标体系和星村矿现有的防灭火技术条件和装备，提出防灭火技术对策，并指导现场治理工作，取得了良好效果，对相似条件的矿井具有一定的参考和借鉴意义。