采空区瓦斯涌出是工作面瓦斯涌出的重要来源之一,对采空区涌出瓦斯的研究和治理已成为煤炭工业瓦斯治理的重要研究内容。本文以沙曲矿的14205工作面为背景,系统分析了综采工作面采空区瓦斯涌出来源、影响因素及流动特征,结合瓦斯流动的数学模型及相似理论,通过数值模拟和相似材料实验的对比验证研究,总结出“U+L”型两进一回通风系统下综采工作面采空区瓦斯运移规律。依据瓦斯渗流理论、质量守恒定律和流体力学,建立了瓦斯流动数学模型的基本方程。结合沙曲矿14205工作面的实际情况,运用FLUENT软件对采空区瓦斯运移过程进行数值模拟研究,得出采场瓦斯沿工作面推进方向、垂直方向和宽度方向上的“三维”瓦斯浓度分布及变化规律。通过对不同的工作面通风系统和不同的进口风速对采空区瓦斯浓度分布的影响进行分析,表明:采用“U+L”型两进一回通风方式可以降低采空区瓦斯浓度,明显降低了工作面及上隅角瓦斯浓度;增加风速,可以使采空区内高浓度瓦斯向深部推移,从而降低工作面及上隅角瓦斯浓度。依据相似理论,通过相似材料模拟实验,定性研究采空区气体流动形态和浓度分布,对采空区瓦斯运移的数值模拟结果进行验证。实验结果表明:采空区内气体流动形态、浓度分布与数值模拟结果一致,采用“U+L”型两进一回通风方式可以降低工作面及上隅角瓦斯浓度。通过采空区瓦斯运移规律的相似模拟研究,确定了该工作面采空区内高浓度瓦斯聚集区域,即工作面推进方向距离工作面40-250m之间,垂直方向距离工作面底板30-40m,工作面宽度方向距离回风侧40m的区域内,这个高浓度瓦斯富集区随着工作面地推进动态前移,成为工作面瓦斯抽采的最佳合理位置,为防止工作面瓦斯积聚及选择合理瓦斯抽采点和抽采方式提供了必要的技术支撑。论文对比研究了模拟研究结论与沙曲矿14205工作面现场实测的综采面瓦斯浓度沿工作面推进方向、宽度方向和垂直方向上的分布情况,得出相似模拟研究的瓦斯浓度分布规律与实测结果具有良好的一致性,从而验证了模拟研究在瓦斯防治工作中的可行性。