一种采空区煤自燃靶向定位方法，通过等距离取样采空区的遗煤，化验遗煤自燃指标气体碳、氢等同位素值，基于含有位置信息的同位素值，建立采空区煤自燃气体同位素值数据库，构建n端元气体同位素分源计算模型，当采空区发生煤自燃时，采集采空区混合气体，测定经分离提出纯后各纯净n端元气体的同位素值，将测定结果代入n端元气体同位素分源计算模型，在数据库中匹配解算结果的位置信息，可精准对各纯净n端元气体溯源，其中占比显著的气体的位置信息判定为煤自燃的发生位置，从而实现采空区煤自燃靶向定位，该方法故障率低，操作简单，使用成本低，可对隐蔽采空区煤自燃精准定位，为煤矿采空区精准防灭火提供有效依据。