采用现场实测和数值计算的方法对采空区进行研究有一定的局限性,模型实验方法可进行单因素因素分析,省时、省力、节省材料等优势,并且可以弥补数学分析的不足。本文通过理论研究与实验设计结合,致力于建立能够真实反应采空区渗流规律的采空区模拟实验平台。本文总结分析了前人采空区模拟实验特点及不足,根据矿压理论,论述了采空区煤岩结构及特点,介绍了冒落带的高度及碎胀特征。以多孔介质流体动力学为基础,阐述了采空区内气体渗流理论。以相似理论为指导,给出了采空区模型实验应该遵循的单值条件。使用方程分析法对实验台建立应遵循的相似准则进行了推导和分析,给出了各相似准则的处理方法。在采空区空间满足雷诺准则的前提下推导出边界条件参数,确保实验台内气体流动状态与原型相符。设计制作了多孔介质一维渗透特性测试装置,通过该装置能够可测得不同介质的渗流参数,确定渗流运动方程。装置作为综合模拟实验台的一部分,为定量控制实验台采空区介质的渗透参数提供支持。综合模拟实验台以实际采空区为原型,相似比例为1：100,钢制结构。可对多种几何、物理参数进行调整,如采空区高度、倾角,工作面通风方式,工作面风阻、风量、两端压力,介质渗透率分布等。设置气体释放系统,可模拟不同情况下的采空区漏风,瓦斯涌出及有毒有害气体的生成。实验平台使用自动化的监测系统,能够对采空区的压力,气体浓度,温度参数进行数字化的采集和处理。