高瓦斯特厚煤层分层开采时,下分层卸压瓦斯大量涌入采空区导致上隅角瓦斯超限事故频发。亭南矿主采4#煤层是高瓦斯特厚煤层,针对该煤层工作面上隅角瓦斯频繁超限难题开展了下分层水平长钻孔瓦斯抽采技术研究。下分层水平长钻孔瓦斯抽采技术对高瓦斯特厚煤层瓦斯治理具有重大影响,具有重要的理论意义和实际应用价值。下分层布置抽采钻孔需要考虑采动过程中钻孔的稳定性、下分层卸压瓦斯运移规律以及钻孔抽采影响范围、抽采效果等问题。为得到下分层水平长钻孔布孔参数,论文采用理论分析,数值模拟,实验室实验,现场工业试验等研究方法,对亭南矿205工作面水平长钻孔布孔参数的选择依据进行了深入研究。开展了 205工作面煤层瓦斯参数测试,并收集相邻工作面开采过程中瓦斯涌出数据,分析了上分层回采过程中工作面瓦斯涌出来源构成和下分层布置水平长钻孔抽采瓦斯的可行性。考虑上分层采动过程中支承压力对下分层煤体中钻孔的加卸载作用,开展了加卸载作用下钻孔稳定性研究,建立了考虑加卸载应力变化速率的钻孔周边切应力计算模型,分析了加卸载作用与钻孔周边破坏范围的相互关系,并给出了 205工作面下分层稳定布孔的层位区间。依据数值计算结果获得的下分层不同层位的应力变化规律为加卸载路径开展煤样加卸载过程的渗透实验,得到采动过程渗透率演化规律,并建立了渗透率和应力之间的关系式。建立了考虑渗透率演化的下分层煤体卸压瓦斯运移数值计算模型,采用该模型对不同层位、不同间距钻孔抽采的影响范围及抽采量进行分析,根据瓦斯抽采量需求和不同层位瓦斯抽采能力确定了下分层钻孔布孔层位。最后,综合考虑采动过程钻孔稳定性和瓦斯抽采要求两个因素确定了抽采瓦斯水平长钻孔的层位。在此基础上,结合下分层水平长钻孔特点,进一步研究了水平长钻孔的主要布孔参数及装备,同时进行了现场工业试验,并最终确定了水平长钻孔抽采布孔参数。亭南矿特厚煤层下分层水平长钻孔抽采技术可有效治理厚煤层下分层瓦斯大量涌入工作面的问题,为其他类似煤层赋存条件矿井的瓦斯问题治理提供了新的思路。