随着煤矿开采深度和开采强度的增加,矿井开采条件“三高两低”的特征越来越明显,煤矿瓦斯灾害越来越严重。因此,通过研究保护层开采后卸压煤岩体的渗透特性演化规律,可对煤矿安全、高效开采和瓦斯资源的高效抽采利用提供一定的理论和技术支持。论文运用理论分析、数据统计分析、实验研究和数值模拟等方法,系统研究了卸压煤岩体的卸压特征、变形特征及卸压瓦斯流动规律;通过数据统计分析16个矿井的下保护层开采实践数据,建立了保护层开采参数与保护效果之间的函数关系式;根据瓦斯在煤岩体中的不同流动形式,基于Klinkenberg效应,构建了保护层开采卸压煤岩体瓦斯流固耦合数学模型;并以长平矿保护层开采防治3#煤层瓦斯灾害为工程背景,进行了数值模拟和相似模拟实验。研究结果表明:下保护层开采过程中被保护层的渗透率(透气性系数)的增加倍数和原岩应力减小率在采高为1.5m、2.0m和3.0m情况下与相对层间距之间均呈二次函数的关系。通过理论计算、数值模拟和相似模拟实验,综合确定保护层开采过程中被保护层体积应变动态演化曲率总体呈“M”型分布,渗透率均经历了一个降低、升高、再降低,最后趋于稳定的动态演化过程;其中,相似模拟实验中随着工作面推进,被保护层体积应变率和渗透率增加倍数的最大值分别增加了 7.7‰和17.8倍,与数值模拟及理论计算结果(分别为7.5%和500倍～800倍)相比较相差了一个数量级,表明二维相似模拟实验分析结果具有一定的局限性,基于此提出了三维模拟卸压煤岩体的渗透特性测试系统的设计方案。