本文采取理论推导与实验实测相结合的方法,对采空区防灭火气体流动压力损失规律进行研究。为了解决结构复杂采空区的流动阻力计算问题,本文提出了三种新的多孔介质物理模型。该物理模型为长宽高均为2倍大球径正方体、8个大径球、1个小径球、6个小径半球及其空腔而围成的立体结构。根据孔隙率相等和单周期流动的原则,切割该多孔介质物理模型而构建出最小流动单元。基于平均速度的假设,应用流体力学Navier-Stokes方程组,简化最小流动单元流场为一维流动,推导出最小流动单元内平均速度与惯性力、粘性力和压力梯度的四段函数表达式。在MATLAB上,应用该四段函数表达式,数值计算了气体粘性系数对四阶段压力梯度的影响;采用长度比权重方法,得到了最小流动单元压力损失的计算式。利用排水法,测定出采空区实验台的采空区孔隙率,建立了与模型试验台孔隙率相同的理论模型,为后续实验验证提供了计算模型。通过对采空区流动模型进行推导和采空区实验模型进行实测,得出采空区气体流动压力损失规律,对比分析,结果表明实验与模拟结果基本相一致,论证了计算模型的可靠性。所得计算结果与工程应用对比表明,采空区气体微流动的压力损失满足平均速度二次关系式,并改进了Forchheimer模型。本文提出的多孔介质物理模型及其最小流动单元方程,将为防治采空区遗煤自燃提供新的参考。