Возможно, окончил Сталинградское военное авиационное училище им.Сталинградского Краснознаменного пролетариата.

В июне 1943г. в составе 3-й авиаэскадрильи 98 отдельного гвардейского авиаполка дальних разведчиков. Командир полка гвардии подполковник Артемьев Борис Павлович.

На вооружении эскадрильи стояли американские самолеты «Аэрокобра». Командир эскадрильи Герой Советского Союза гвардии майор Конкин Михаил Парфентьевич.

В период с 01 января по 01 июля 1943г. Захар Иванович совершил 17 боевых вылетов на разведку, из которых 13 успешные, еще в 2 вылетах задание было выполнено частично.

02 июля ведомым в паре с заместителем командира эскадрильи гвардии капитаном Сачковым Виктором Петровичем, выполнил разведку в районе Севск- Глухов- Рыльск.

03 июля совершил 3 вылета: первые два ведомым в паре со старшим лейтенантом Лисицыным Дмитрием Федоровичем. С первого вылета пара вернулся из-за плохих погодных условий. Третий вылет ведомым в паре со старшим лейтенантом Некрасовым Александром Ивановичем.

04 июля звено Некрасов, Лисицын, Поволокин вылетело в район Маслово- Махеево- Слобода. Из-за отказа вооружения и прострела винта капитан Поволокин вернулся после 20мин. полета.

05 июля пара Лисицын, Поволокин вылетела на фотографирование станции Орел. Через 13мин. в районе Воронец были встречены 6 истребителями ФВ-190 (Фоккевульф). В воздушном бою разведчики подбили 2 истребителя, после чего, крутым пикированием вышли из боя и вернулись на свой аэродром.

11 июля капитан Поволокин ведущим в паре с капитаном Гавриловым Николаем Павловичем выполнил разведку в районах Малоархангельск- Покровское- Становой Колодезь- Поныри. В районе Глазуновка и Змиевка пара была обстреляна зенитным огнем. Южнее Змиевки были атакованы пятеркой ФВ-190, от которых ушли в облачность. Юго-восточнее Глазуновки атакованы парой ФВ-190- ушли в облака.

20 июля пара Поволокин- Гаврилов после выполнения задания южнее Бельдяжки была атакована 4 истребителями Ме-109 (Мессершмитт) и парой ФВ-190. Разведчики ушли в облачность.

23 июля пара Лисицын- Поволокин, выполнив разведку в районах Тросна- Кромы- Гнездилово, в районе Большая и Малая Драгуновская вели бой с четверкой Ме-109. Захар Иванович сбил один истребитель.

24 июля пара Лисицын- Поволокин в воздушном бою подожгла истребитель Ме-110, который упал в районе Нестерово. Второй истребитель был подбит и ушел с дымящимся мотором.

К 09 августа 1943г. гвардии капитан Поволокин совершил 45 успешных боевых вылетов. Приказом от 25 сентября 1943г. награжден орденом Красного Знамени.

Представлялся к ордену Красного Знамени во второй раз, но был исключен из приказа от 15 октября 1943г.

К 21 декабря 1943г. Захар Иванович совершил 71 успешный боевой вылет. Был представлен к ордену Ленина. Награжден Указом Президиума ВС СССР от 02 августа 1944г.

В 1944г. Захар Иванович был назначен штурманом эскадрильи.

К 22 мая 1944г. совершил 90 успешных боевых вылетов на разведку. Приказом от 10 июня 1944г. был награжден вторым орденом Красного Знамени.

01 июля 1944г. пара Поволокин, гвардии младший лейтенант Гораев Федор Степанович в 13-57 с аэродрома Соловье вылетела в район Золочев. В районе Тарнаполя встретили грозовой фронт. Гвардии капитан Поволокин с задания не вернулся (причину установить не удалось). Погиб в районе Ходосков Велька (возможно, с.Великий Ходасков) под Тарнополем (Тернополем).

Похоронен в братской могиле на сельском кладбище с.Скоморохи Житомирского р-на Житомирской обл.