张 春，题正义，李宗翔

(辽宁工程技术大学 a.安全科学与工程学院;b.矿业学院，辽宁阜新 123000)

1 研究背景

由于采空区的特殊性，目前对其进行研究比较常用的方法为数值模拟方法，所用理论为场流理论。基于此方法和理论，人们对采空区的研究不断深入，其主要的研究内容包括采空区渗流场的数值模拟、采空区“三带”的划分、采空区氧气、瓦斯等气体浓度的分布、采空区自然发火位置的确定等［1－7］。但是无论对采空区进行何种方面的研究，首先都需要将采空区视为一个多孔介质空间，确定出此多孔介质空间的相关参数，最后建立相应方程组进行模拟计算和研究。在分析研究的过程中，参数的确定是否正确，直接影响到模拟结果的正确性和准确性，而采空区的孔隙率又是这些参数中最重要的一个，因此有必要对采空区的孔隙率进行更准确、更深入的研究。

孔隙率在很多其他领域都有所研究，但对采空区而言，其具有很多独有的特性。例如，在一定时期内受开采压力和时间等因素的影响，孔隙率是不断变化的。另外，以往对采空区孔隙率的研究中，总是在二维平面内考虑孔隙率的变化，而在一些问题上需要考虑三维空间内采空区孔隙率的变化，例如采空区顶板瓦斯抽放时采空区气体流动规律研究，上邻近层瓦斯涌出规律的研究等等。有时时间对采空区孔隙率的影响也必须考虑，因此，只有对采空区进行“四维动态”数值模拟研究，才能使研究的结果更全面、更准确。……