煤层中坚固性系数小于0.8的煤层为松软煤层,并且高瓦斯松软煤层在我国分布广泛,松软煤层被称为煤与瓦斯动力灾害的―温床‖。高瓦斯松软煤层深孔钻进塌孔是制约瓦斯高效抽采的困难之一。相比其它岩层,松软煤层具有特殊物理力学性质,其特殊性导致松软煤层瓦斯抽放钻孔在钻进过程中容易导致钻孔钻进不深,钻孔变形、坍塌等现象,极大降低了瓦斯抽采率,严重限制了工程进度,影响安全生产。因此研究松软煤层塌孔机理十分必要。本文以余吾煤矿N2202工作面为工程背景,针对其煤层坚固性系数小这一特点,考虑煤体孔隙流体情况下,基于Mohr-Coulomb强度准则,分别建立水平钻孔和倾斜钻孔坍塌失效的线弹性力学模型,分析钻孔失稳的力学条件及计算钻孔坍塌的临界应力,并且研究了钻孔坍塌临界应力随煤体基本力学参数、钻孔轨迹和煤层流体压力等因素的变化规律。通过收集余吾煤矿N2202工作面煤体基本力学参数,凭借FLAC3D有限元数值模拟手段,采用对比分析的方法,针对裸眼钻孔和下套管钻孔,分析其变形的应力场、位移场、塑性区范围等的变化情况,研究埋深、侧压系数、钻孔直径等对钻孔变形的影响机制。主要研究成果如下:(1)随着煤体原始流体压力增大,钻孔坍塌临界应力、坍塌风险率及衰减的速率和幅度均随之增大,到达稳定的时间缩短。当钻孔倾角小于60°时,方位角为30°左右时,钻孔极不稳定;当钻孔倾角大于60°时,情况完全相反,钻孔稳定性在方位角为90°左右时最差;当钻孔倾角为60°时,方位角对钻孔稳定性的影响甚微。在松软煤层打钻时,钻孔倾角设置为22.5°最为合适。(2)当埋深小于600m时,埋深对钻孔变形影响范围较小,当埋深大于600m后,埋深对钻孔变形速率急剧增加,钻孔缩径明显,垂直位移和塑性区范围增大速率加快。(3)同侧压系数λ=0.5时的钻孔最大围岩垂直应力相比,侧压系数λ=1.0、1.5、2.0时的最大围岩垂直应力分别增大了1.4、2.6、3.05MPa。侧压系数增大,钻孔承受综合应力增加,钻孔稳定性降低。(4)钻孔直径越大,对煤层产生的扰动作用越强,钻孔越不稳定。(5)在下套管条件下,钻孔围岩垂直位移、最大垂直应力作用点与钻孔中心距离、塑性区范围均随着套管强度的增加而减小。(6)根据以上的理论分析及数值模拟,埋深对余吾煤业钻孔稳定性影响较小,而侧压系数、钻孔直径、钻孔支撑压力是影响钻孔稳定性的主要因素。因此,建议在松软煤层地质构造引起综合应力增加的区域,应采取小直径钻孔、增加钻孔支护强度等方式提高钻孔稳定性,保障钻孔瓦斯抽采。