在煤巷掘进过程中的瓦斯治理一直是矿山安全工作的重点难点,尤其是对于特殊地质条件煤层群中布置的煤巷掘进面,瓦斯事故隐患多,影响因素复杂。在柿花田煤矿11071工作面风巷掘进头频繁发生放炮引起的瓦斯超限,也发生多次煤与瓦斯突出事故,受瓦斯威胁煤巷掘进速度缓慢,每月仅进尺40米左右。因此,研究应用适用于本地区的煤巷增透消突措施,并高效地对瓦斯进行抽采具有现实意义,也为同类条件下的瓦斯防治工作提供借鉴和参考。本文首先实测得到试验区域煤层瓦斯基本参数,更为全面准确地掌握了瓦斯的赋存规律,通过分析常规超前预抽瓦斯的局限性,提出使用水力化煤层增透消突措施进行针对性治理。然后分别从理论上分析了煤层注水和高压水射流割缝对煤层消突的机理,并设计方案在现场应用考察,对比分析了措施的消突效果。最后用颗粒流软件对高压水射流造缝促进裂隙场演化进行了验证,模拟研究了最优的水射流割缝钻孔各项参数。本论文主要的研究成果和结论如下:(1)现场实测得到的试验区域煤层瓦斯基本参数表明7#煤层原始瓦斯压力、瓦斯含量高,煤层透气性差,瓦斯抽采难度大,具有煤与瓦斯突出危险性。(2)从钻孔周围应力分布特征角度分析,常规顺层长钻孔和穿层钻孔由于煤层厚度、倾角的变化大无法保证煤孔段长度,同时钻孔施工与采掘工作冲突,并且受制于煤层极低的渗透率和“瓶颈效应”,瓦斯预抽阻力大,效检超标率高。(3)揭示了煤层注水消突的微观机理为水的湿润作用改变了煤的物理力学特性,即弹性降低的同时塑性增强,而煤体内应力的重新分布就是其宏观表现。通过考察煤层注水在试验地点的应用及其消突效果,指出煤层注水防治瓦斯的关键在于使高压水在煤层中均匀渗流并湿润煤体。(4)从增加瓦斯涌出自由面、促进裂隙的产生和扩展以及卸压区的形成等方面研究了高压水射流割缝增加煤层渗透率的机理。根据水力割缝在试验地点的应用及对割缝后抽采瓦斯各项指标的对比分析,指出其相对于常规超前预抽及煤层注水防治瓦斯的优势,确定为本区域有效的瓦斯防治技术。(5)使用PFC2D软件模拟高压水射流割缝裂隙的时空演化规律与卸压区的形成,确定在本煤层的有效割缝半径为0.6 m,最优孔距为5 m。实践证明,高压水射流割缝是此类地质条件下有效的煤层增透防突手段,煤巷掘进速度提高50%。