将大兴矿封闭耗氧升温实验得出的采空区耗氧速度、采空区空气运移规律、采空区瓦斯涌出规律和采空区冒落规律相结合。应用FLUENT软件对大兴矿N2-706工作面进行采空区空气流场仿真数值模拟。模拟中对采空区冒落碎胀系数公式在三维空间分布做了改进。通过模拟不同瓦斯涌出强度情况下3D采空区自燃氧化带宽度的变化,即随着采空区内瓦斯涌出强度的增加,自燃氧化带宽度呈负指数或双曲衰减变化,给出了量化的回归关系式。由此可以预测在煤炭开采过程中如突遇火成岩或断层等特殊地质情况引起的采空区瓦斯涌出量改变时导致的采空区内自燃氧化带宽度的变化。模拟研究了仰斜开采、俯斜开采条件下的采空区内瓦斯与氧气浓度的分布情况,得出在存在瓦斯影响的采空区,当俯斜开采时自燃氧化带的宽度会缩短,仰斜开采时自燃氧化带的宽度会增加,不利于自燃防治。通过进一步模拟,仰斜开采同时对采空区进行高位瓦斯抽采,可使采空区自燃氧化带宽度变窄,使深部的氧浓度下降,降低了采空区深部的自燃危险性,但是提高了采空区浅部的氧浓度。研究丰富了采空区瓦斯与自燃灾害关联理论。