我国西北煤炭资源具有埋藏浅、基岩薄、煤层群间距近的特点,煤层开采时,极易形成贯通工作面、采空区和地表之间的漏风通道,容易造成采空区内的遗煤自燃。因此,研究浅埋煤层采空区的漏风规律具有重要意义。本论文采用理论分析、现场实验与数值模拟相结合的方法,对活鸡兔矿12_下206工作面采空区地表漏风规律进行研究。首先,分析了地表裂缝的形成机理和影响地表漏风的因素,采用井上、下坐标对照、地面坐标确定、无人机巡航拍摄、地表裂缝参数实测等一套综合测定的方法,对地表裂缝进行实地观测。然后利用双示踪气体技术测定了地表漏风范围,采用动压法和直接风速法相结合的方法测得工作面向采空区的漏风量,获得模拟所需要的一系列参数。基于采空区“O”型冒落压实和Bachmat提出的非线性渗流理论,结合采空区“竖三带”分布,建立了采空区三维碎胀系数分布模型。在采空区三维碎胀系数分布模型基础上,推导出三维渗透率分布模型。利用专业的流体力学软件Fluent对12_下206工作面采空区流场进行了数值模拟,得到工作面采空区漏风流场分布图。对三维渗透率分布模型和工作面采空区漏风流场分布图进行分析,得出:渗透率在水平方向上近似呈“O”型圈分布,越靠近采空区边界,渗透率越大,沿工作面倾向,渗透率先减小后增大,变化趋势呈对称分布;在竖直面上,同一水平位置的渗透率随着高度增加逐渐变小;在压入式通风方式下,由于该工作面能位大于地面,使得工作面风量经采空区漏至地表,采空区内漏风流场在水平方向上近似呈“O”型分布,在垂直方向上近似呈“浴盆”状分布。在上述模拟基础上,模拟分析地表裂隙封堵后对采空区漏风流场的影响,结果表明,地表裂缝封堵后,采空区内的漏风流速变小,漏风影响范围也变小。从空气能位角度模拟分析了工作面与地面之间的能位差对采空区漏风的影响,结果表明,工作面与地面之间的能位差越大,采空区与地面之间的漏风量也越大,并拟合得到他们之间呈二次函数关系。该研究结果对浅埋煤层采空区漏风分析及治理具有一定的指导作用。图[27]表[19]参[84]。