煤炭在当今世界能源结构中处于重要地位,能源危机的频发使人们越来越重视煤炭合理开采。近距离煤层开采过程中,上覆岩层应力被破坏,相邻煤层之间互相影响,裂隙成为氧气渗入的主要通道;上覆采空区在初次开采时遗煤已经历氧化反应,积累一定的热量,漏入上覆采空区的氧气容易增大遗煤自燃的可能性。因此,研究近距离煤层上覆采空区气体分布规律是十分有意义的。本文运用渗流力学、分子扩散与传质等理论分析了近距离煤层作为多孔介质具有的特性,以及上覆采空区气体运移理论、水平和垂直方向的裂隙分布情况和近距离煤层自燃发火的特点、影响因素。近距离煤层上层和下层采空区相隔距离近,二者之间会互相影响,上覆采空区内部风速较小,蓄热条件较好,容易发生自燃。根据质量守恒定律、组分守恒定律、能量守恒定律推导出上覆采空区的渗流场和浓度场控制方程,并分析两个物理场之间的关系。通过介绍数值模拟软件的特点和计算步骤,建立近距离煤层采空区的物理模型,并对计算模型采取合理简化,设置边界条件和物理参数。运用COMSOL Multiphysics软件模拟近距离煤层采空区的渗流场、氧气浓度场和危险区域,并通过设置不同孔隙率和不同通风速率计算得出近距离煤层上覆采空区的气体分布规律。仿真计算结果表明:采空区多孔介质孔隙率和进风巷通风速率会影响近距离煤层采空区气体分布情况。当采空区多孔介质的孔隙率一定时,增大进风口通风速率,工作面周围和采空区浅部气体流动速度变快,采空区高氧浓度区域变大,上层采空区危险性变大。当孔隙率较小时,渗入采空区气体较少,采空区内部气体变化不明显,采空区浅部氧气浓度较低,危险区域主要集中在采空区浅部和中部。当孔隙率较大时,渗入采空区气体较多,工作面附近气体流动变化明显,采空区浅部氧气浓度较高,危险区域逐渐向深部移动,上层采空区危险性大于下层采空区危险性。在实际工程应用中,应时刻监视近距离煤层上覆采空区气体分布情况,做好遗煤自燃灾害防护工作,提高矿井开采安全性。