煤炭是我国的主要能源之一。在煤炭的生产过程中,由瓦斯产生的灾害事故严重影响着煤矿的安全生产。同时,煤矿瓦斯又是一种热值非常高的宝贵能源。我国煤层瓦斯储量较大,其储量大致与天然气的储量相当。如何利用好治理好煤矿瓦斯是世界各国研究的重点。钻孔抽放瓦斯技术是利用和治理瓦斯最主要的方法和途径。瓦斯在煤层中运移规律是煤矿瓦斯抽放或者瓦斯灾害防治研究领域中的基础问题之一,其对瓦斯的抽放等具有重要的理论和工程指导作用。本文根据含瓦斯煤岩具有的特点,利用流固耦合、有限元分析相关理论,运用数值模拟的方法,对煤层瓦斯运移和钻孔抽放瓦斯进行了深入系统的研究,得到了一些有益的研究成果:①阐述了含瓦斯煤岩相关物理特性。从煤的变形机制出发,根据孔隙率的基本定义,考虑到钻孔抽放瓦斯的过程中,游离瓦斯压力变化较剧烈并对煤岩体产生变形的影响,建立了含瓦斯煤岩孔隙率的表达式。利用一系列假设和Terzaghi有效应力理论,建立了含瓦斯煤岩体变形控制方程。论述了瓦斯运移的相关参数。通过Carman-Kozeny方程推导出了含瓦斯煤渗透率的数学表达式。基于以往的假设和质量守恒定律得出了瓦斯流固耦合控制方程。②对不同条件下单孔抽放瓦斯运移变化的规律进行了研究。在瓦斯抽放初期,瓦斯压力变化较大,瓦斯压力梯度较大。随着抽放时间的推移,抽放范围逐渐扩大,有效应力逐渐增加,煤层孔隙率和渗透率逐渐减小,抽放难度加大。分析了不同埋藏深度条件下和不同抽放负压条件下,瓦斯压力、孔隙率以及渗透率的变化和分布。通过对不同钻孔半径条件下抽放瓦斯的分析,得出了不同钻孔半径条件下,有效抽放半径与时间的关系图。分析了不同的初始渗透率对抽放瓦斯的影响,初始渗透率越大,瓦斯越易抽放。③分析了在顺层多个钻孔抽放瓦斯条件下,瓦斯运移规律。随着抽放时间的延长,各个钻孔的抽放范围不断扩大,钻孔之间产生相互影响。对于不同钻孔间距,间距越小,钻孔之间的影响作用加强,煤层瓦斯压力降低较快。④同时对两种不同的钻孔方式(倾斜(向上)、水平钻孔)抽放瓦斯进行了模拟分析。在相同的时间内,倾斜(向上)对煤层瓦斯影响较大。相同抽放条件下,利用倾斜钻孔抽放瓦斯,瓦斯压力减小速度较快。