随着综放开采方法的广泛应用,综放采场煤炭自燃已经成为矿井的主要灾害之一,严重影响安全高效矿井的建设。数值模拟分析是对其进行研究的主要方法之一因此,本文在对综放采场煤炭自燃特性分析的基础上,开展综放采场煤炭自燃三维数值模型构建的研究,并利用模型对综放采场煤炭自燃规律及防治措施进行研究。基于遗煤厚度与冒落煤岩空隙率对综放采空区煤炭自燃影响的重要性,采用理论分析方法对遗煤厚度、冒落煤岩空隙率进行了研究,得到了依据顶板压力与碎胀系数确定遗煤厚度及冒落煤岩空隙率的方法；并对受压遗煤进行了实验研究,得到了遗煤厚度对煤炭自燃的影响规律。由于综放采场极限平衡区顶煤也易发生自燃,应用回归分析方法、损伤力学理论及实验方法,对综放采场极限平衡区宽度及顶煤渗透率进行了研究,得到了极限平衡区宽度的确定方法及计算顶煤渗透率的经验公式。通过对综放采场煤炭自燃的渗流场、浓度场、温度场的特点分析,构建了综放采场煤炭自燃三维数值模型,并对具体条件下极限平衡区及采空区的煤炭自燃进行了模拟,通过对现场观测数据与数值模拟结果的对比分析,证明了所构建综放采场煤炭自燃三维模型的正确性及模拟结果的可靠性。利用所建数值模型对综放极限平衡区及采空区煤炭自燃规律进行了分析,得到了工作面供风量与顶煤升温时间及高温点位置、与采空区氧化带高度及宽度、与采空区高温点位置及遗煤升温时间的关系；耗氧速度与自然发火期的关系；综放采空区“三带”划分及温度场分布的特点。依据构建数值模型对九道岭矿E1S6综放面采空区煤炭自燃特点进行了分析,提出了具有针对性的注氮防治措施,并对其有效性进行了数值模拟分析。分析结果表明,该措施能够发挥采场煤炭自燃控制作用。最后,将防治措施在九道岭矿进行了实际应用,并取得了较好的防治效果,证明了所构建综放采场煤炭自燃数值模型的实用性。