利用自主设计搭建的三维采空区流场模拟试验装置,开展煤自燃升温模拟试验.结果表明:(1)随热源温度升高,高温范围沿X轴，Y轴向外延伸;某点温度与距热源距离呈负相关;同一位置温度随时间呈指数增大;(2)自燃后发生瓦斯积聚现象,第Ⅰ层出现在热源处,Ⅱ,Ⅲ层在热源沿倾向偏10 cm处;热源附近瓦斯低体积分数区域随升温扩大;采空区深部瓦斯体积分数在竖直方向上从低平面到高平面分别呈下降、持平、升高趋势.分析得到:瓦斯积聚是热源产生的升浮力与抽吸力共同作用的结果;积聚点偏移是向上的升浮力受到了水平漏风风流的影响;升浮强度与抽吸强度均随温度升高而增大,但在不同高度平面存在不同关系.