我国大部分煤矿具有自燃倾向,并伴随瓦斯涌出,造成采空区的瓦斯与火复合灾害,采取措施无非以瓦斯抽采、注氮与工作面调风为主要选择,而瓦斯防治与自然发火防治在原理及方法上具有相悖性,对于措施参数的极限耦合点的研究可为建立和完善采空区防瓦斯防灭火措施提供科学依据。渗透系数分析是采空区流场分析的重要内容和先决条件,而前期研究仅围绕在采空区横向渗透系数变化规律,结合铁法大兴矿,提出一种基于离散元模拟技术计算采空区纵向渗透系数演化规律。首先,采用离散元程序UDEC计算受采动影响下采空区纵向应变增量,通过应变增量求解渗透系数演化。应用多孔介质动力学理论,建立U型综放面采空区的流场数学模型,借助CFD技术,深入分析了具有自然倾向性的高瓦斯综放面采空区流场。分析大兴矿综放面瓦斯来源及涌出特点,仿真计算大兴矿采空区走向方向瓦斯分布,提出无其他防治措施下工作面风量对采空区瓦斯浓度分布的影响,沿采空区走向方向,采空区瓦斯浓度随着距工作面距离的增大而增大,但是增幅有所区别;通过仿真计算结果,分别分析了地面钻井、工作面配风量、瓦斯抽采量及采空区注氮对瓦斯浓度及自然发火的影响;在对采空区“三带”划分上,结合高瓦斯易自燃综放面采空区遗煤的分布特点和三带划分的影响因素,提出综放面采空区自燃“三带”划分指标,明确综放面采空区的“三带”分布趋势与特点。最后通过模拟以及现场测试等手段,得出了适合大兴矿的高瓦斯、易自燃综放开采工作面的配风量、瓦斯抽采量、注氮量、注氮位置等综合措施下主要参数的极限耦合点,优选了不同供风量下最佳的注氮位置、注氮量和抽采量。