瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害防治与瓦斯资源利用的重要技术手段,抽采钻孔合理有效封孔是决定瓦斯抽采效率的重要环节。本文针对我国煤矿瓦斯抽采中长期存在瓦斯抽采效率低下的现状,以改善抽采钻孔封孔质量,提高瓦斯抽采浓度为切入点,综合采用理论研究、试验研究、数值模拟和现场实践相结合的方法对巷道-钻孔双重卸压下煤体渗流演化及注浆堵渗机制进行了研究,为合理有效封孔、提高瓦斯抽采效果提供理论依据。本文主要研究成果如下:（1）开展了受载破裂煤样应力-渗流与CT扫描实验,分析了受载破裂煤样的应力-渗流规律。利用受载含瓦斯煤吸附解吸渗流实验系统开展了不同围压下受载煤样应力-渗流实验,结果表明煤样受载破裂过程可划分为裂隙闭合、弹性形变、裂隙生成和扩展、裂隙失稳、残余破坏等五个阶段,且围压对于煤样具有一定抑制煤样径向形变、提高抗压能力的作用。试验煤样的渗透率在其破裂过程中表现出先减小后增大的特点,即在煤样弹性变形过程中,煤样裂隙变化以受力闭合为主,因此煤样渗透率随裂隙率的降低而逐渐减小,并在集中应力附近达到最低值;随着煤样进入塑性形变阶段,在应力作用下煤样内部新生裂隙开始生成和扩展,煤样渗透率开始快速增大,直至煤样完全屈服破坏,煤样渗透率较破裂前发生阶跃增加,据实验统计平均增大22倍。同时,利用工业CT扫描试验系统对煤样受载破裂前后的内部裂隙结构进行全角度扫描,研究表明,在三轴应力作用下,煤样以剪切破坏为主;且随着围压增大,在煤岩端部易形成劈裂裂隙,并迅速在煤体内部相互聚合形成剪切破坏,同时会造成煤岩端部碎裂破坏。（2）建立了受载煤样破裂过程的渗透率演化模型,并对巷道-钻孔双重卸压下煤体裂隙与渗透率演化规律开展了数值模拟研究。在受载破裂煤样应力-渗流试验研究结果的基础上,针对受载煤体在损伤和损伤后表现出不同的渗透特性,以双重孔隙介质模型为基础,构建了受载煤样破裂过程的渗透率演化模型。在此基础上,将渗透率演化模型数值化,利用FLAC3D对受载煤样破裂过程中的应力-渗流规律进行了数值模拟,模拟结果与试验结果基本相同,表明所建理论模型正确。在上述理论模型和数值模拟研究的基础上,以古汉山煤矿16041工作面所处地质条件为模型背景,应用FLAC3D软件对巷道和钻孔双重卸压条件下煤体的应力-渗流规律等进行数值模拟研究。模拟结果表明巷道-钻孔开挖后,沿巷帮向煤体深部与钻孔径向方向,依据裂隙结构不同煤体渗透率整体上表现出下降趋势,并据此将其划分为完全渗流、过渡渗流、渗流屏蔽和原岩渗流等四个区域。其中,在巷道、钻孔开挖形成的完全渗流区中煤体表现出高渗透性,而又以两者重叠区域的煤体渗透性最好。表明巷道和钻孔卸压作用区域是抽采钻孔漏气的主要通道,而两者作用重叠区则是漏气现象最严重的区域。（3）开展了受载破裂煤样注浆降渗试验研究,分析了受载破裂煤样注浆降渗特性。以前述受载破裂煤样为研究对象,配置了不同水灰比的注浆材料,并测定了浆液粘度等参数、性质;利用自行设计的三轴加载注浆试验系统对破裂煤样开展注浆试验。通过煤样注浆前后渗透率的测试比对发现注浆后煤样的渗透率均显著下降,据实验结果统计煤样渗透率平均下降幅度为91.8%,基本可以恢复试验煤样原始渗透率水平;且通过注浆前后对试验煤样的CT扫描结果对比发现注浆煤样主要裂隙率平均下降77.5%,表明注浆效果显著。同时CT研究表明浆液均主要沿煤样主裂隙渗透,煤样裂隙宽度和其贯通性对于浆液扩散有显著影响,裂隙宽度大、贯通性好,则注浆效果越好,注浆前后的裂隙变化也越显著。（4）建立了受载破裂煤体注浆降渗数学模型,利用数值模拟研究了破裂煤样注浆降渗规律,为注浆降渗机制奠定了理论基础。在（2）中所建受载煤样破裂过程渗透率演化模型的基础上,以裂隙演化为主线,推导了注浆浆液在破裂煤体内的质量守恒方程、应力方程、注浆浆液在裂隙煤样中的流动方程以及考虑注浆浆液沉积封堵裂隙的渗透率演化方程,构建了注浆浆液对破裂煤体封堵的降渗数学模型。基于上述数学模型,利用自主编写的MATLAB程序将破裂煤样裂隙分布的CT扫描结果进行三维数字重构,将其导入COMSOL数值模拟软件构建劈裂、单轴压缩和三轴压缩等不同破裂形式的煤样数字结构模型,进而对破裂煤样数字模型的注浆浆液流动扩散规律及其注浆降渗效果开展了数值模拟研究。模拟结果与试验结果基本相同,表明所建模型正确。在此基础上,进一步研究了注浆压力、浆液水灰比等条件对浆液渗流及降渗效果的影响,并对破裂煤样注浆参数进行了优化。（5）以古汉山煤矿16041工作面瓦斯抽采为工程实践背景,利用一种钻孔恒压注气法现场测定了巷道裂隙带宽度,探测结果表明古汉山煤矿16041工作面卸压带范围在8m左右。在此基础上,利用（4）中优化得到的煤层注浆参数对瓦斯抽采钻孔进行封孔。通过不同封孔条件下的封孔效果比对试验,表明在本文试验条件下封孔深度13m,注浆压力1.5MPa,浆液水灰比为1.5时封孔效果最好。