煤田火区是半封闭多孔介质中的多场耦合的复杂动力系统,目前对火区渗流还没有较完善的理论,因此研究煤田火区多孔介质渗流规律、掌握火区流动发展变化规律具有重要意义。本文以汝箕沟煤田上一火区为研究对象,采用实验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法对火区渗流规律进行了研究,主要进行了以下几个研究:(1)设计了松散煤体空气渗透实验装置,针对不同粒径、不同级配的煤样,计算混合煤样的级配分维,测定煤样渗透系数,得出煤粒粒径对空气渗流的影响关系,引用的参数级配分维能较全面的反应火区松散煤体渗透性质,并确定了级配分维与渗透系数的函数关系。(2)利用程序升温实验装置测算了不同煤温下的耗氧速率及放热强度,确定了煤体粒度影响函数。(3)简化建立了汝箕沟煤田上一火区物理模型,以传热传质学理论及多孔介质渗流理论建立了火区温度场、氧浓度场及漏风流场的二维数学模型,对火区物理模型进行了网格划分,确定了其边界条件。(4)应用Fluent对火区火源温度在334K、374K、414K、434K和入口风速在0.2m/s和0.5m/s条件下的漏风流场、温度场及氧浓度场进行了数值模拟,对模拟结果进行理论分析,研究火区的热-流耦合作用,揭示了火区漏风流场、温度场及氧浓度场的变化规律。