煤矿乏风热逆流氧化装置将预热、反应和热量回收集成在一起，能够有效的处理煤层气中巨量的煤矿通风瓦斯。其制热技术对矿井乏风的高效利用、环境保护和煤矿安全生产均具有重要意义。本文对这项技术进行了数值研究。　　首先，对矿井乏风在氧化床中燃烧时的复合传热过程进行了分析。在前期模型的基础上，根据辐射传热的基本原理，以圆形孔道的辐射多孔体为研究对象，求解了蜂窝陶瓷内的辐射源项，完善了氧化床的数学模型。　　其次，研究了矿井通风机故障时水平氧化装置内的热量扩散规律，并据此对所建数学模型进行了实验验证，实验结果与模拟结果吻合良好。考察了蜂窝陶瓷的孔隙率、比热容和导热系数对氧化床热量扩散的影响。结果表明：在氧化床中心高温区填充0.6m-0.9m的小孔隙率蜂窝陶瓷，床层其它部分填充大孔隙率蜂窝陶瓷，可以提高氧化床的蓄热能力；选择大比热容和低导热系数的蜂窝陶瓷作蓄热体，可以减小热量扩散。　　再次，数值研究了不取热时氧化床的燃烧特性。考察了甲烷浓度、表观速度、蜂窝陶瓷孔隙率、比热容、导热系数和热量损失系数对氧化床高温区宽度和峰值温度的影响。结果表明，运行参数对氧化装置的稳定性具有明显的影响，并且随着反应的进行，氧化床中的热量逐渐积累，高温区宽度逐渐增大，出口温度逐渐升高。因此有必要从氧化床中取出部分热量。　　最后，通过氧化床两端内置蛇形管换热器对床层进行取热。根据换热器的传热特性，建立了其传热数学模型。研究了换热面积、甲烷浓度、入口表观速度、蜂窝陶瓷孔隙率和饱和水流速对氧化床高温区宽度，换向时间，换热效率和最大进出口温差的影响。为热逆流氧化床和换热器的设计提供了理论依据。