瓦斯灾害是制约我国煤炭工业安全生产的重要因素,各类瓦斯治理的技术中,瓦斯抽采是最为常用而行之有效的方法。综合矿井生产的各种条件,对瓦斯抽采方法合理优选和抽采工程参数的精准定量化设计,是保证抽采高效和达标的前提。目前瓦斯治理方法的选择和抽采工程参数的设计往往依赖技术人员的工程经验,其工作量大、费时费力、盲目性强、难以保证设计的科学性。许多学者对抽采参数定量化设计做了研究,并取得了一定的成果,但他们的设计模块彼此孤立,相互关联性不强,没有研究体系化的抽采设计模型。针对上述问题,本文主要做了以下研究:（1）通过对相关文献、规程的研究解读,结合专家的意见,筛选影响瓦斯抽采方法的主要因素,构建了瓦斯抽采方案评价指标体系;将模糊层次分析法应用到瓦斯抽采模式优选领域,定量研究不同因素对抽采方法的影响,避免了人的主观认知偏差引起的决策失误,实现了瓦斯抽采模式的科学决策。（2）发展了基于瓦斯-空气混流的煤层三维钻孔群瓦斯抽采多场耦合模型,揭示了孔群抽采下的协同与竞争行为;提出了钻孔抽采瓦斯工程参数的最佳设计的内容、方法和原则,构建瓦斯抽采工程参数优化设计的约束条件和目标函数,系统研究了不同参数对瓦斯抽采效果的影响。（3）将瓦斯抽采系统抽象为枝状网络图,提出了瓦斯抽采系统设计计算的策略和思路;将管网瓦斯流动视为一维可压缩气体流动,结合质量守恒方程、动量方程、气体状态方程和流体力学管路计算理论知识,建立了考虑高差的管道气体压降的计算模型,定量设计抽采系统各管段的管径和选择满足抽采要求的瓦斯泵参数。通过构建体系化设计模型,实现了从抽采方案评估与优选、抽采效果预测与钻孔参数设计、抽采系统配套选型的上下游各个环节的统一。模型应用到陕北某实验矿井,具有重要的研究意义和工程适用价值。