煤矿开采进入深部以后,煤层赋存和开采环境更为复杂,且在开采过程中面临多重灾害的威胁,各类灾害相互影响,严重危害煤矿的安全生产,其中以瓦斯灾害尤为突出。为了防治深部矿井瓦斯灾害以及提高低透煤层瓦斯抽采效率,本文围绕深部低透煤层孔内卸压强化瓦斯抽采过程中的多场耦合机制这一课题,采用实验室试验、理论建模和数值模拟相结合的方法开展了卸压煤体瓦斯解吸放散动力学特性、卸压煤体渗透率动态演化规律以及卸压强化煤层瓦斯抽采的多场耦合机制等三个内容的研究,得出的主要结论如下:基于水力冲孔扰动煤体应力响应特征,提取了冲孔后钻孔周围煤体的四种应力演化路径,开展了不同应力路径下煤体瓦斯解吸放散动力学试验。结果表明:解吸初期,随着应力的加载/卸载,纵波和横波波速逐渐增大/减小,而气体解吸速率均逐渐降低;随着解吸时间的增加,应力的变化导致煤样的纵波和横波波速均逐渐减小,气体解吸速率逐渐增大;当应力差增加到特定值时,煤样发生失稳破坏,纵波和横波波速显著降低,气体解吸速率发生跃变式升高,随后气体解吸速率随瓦斯压力梯度的衰减逐渐降低。根据不同路径下轴压和围压的变化,将应力对煤体孔裂隙结构及瓦斯解吸放散的影响划分为三个阶段。在SS0阶段,应力卸载对煤体孔裂隙的影响较小,气体解吸速率的降低主要是由瓦斯压力梯度的快速衰减而导致的。在SS1阶段,随着应力的变化,部分闭合的原生裂隙变为张开型裂隙,同时孤立的原生裂隙发生剪切滑移,进而影响了煤体瓦斯的解吸放散。在SS2阶段,随着轴围压差值的增大,煤样发生失稳破坏,原生裂隙进一步扩张、同时新生裂隙大量增加,导致气体解吸速率跃变式升高。基于单轴应变条件煤层瓦斯抽采过程中压力和应力的变化特征,提出了双重卸压的概念,开展了双重卸压下煤体渗透率试验研究。结果表明:不同卸压路径下煤体渗透率演化规律存在显著差异,应力降低梯度dσh/dp＜1时,煤体渗透率随气压的降低而逐渐降低;应力降低梯度dσh/dp＞1时,渗透率在初期由于原生裂隙的张开而缓慢增加,后期由于新裂隙的产生而快速升高;双重卸压过程中煤体声波波速、力学参数以及渗透率之间存在显著的关联关系,波速的变化反映了煤体内部裂隙结构的改变;基于卸压煤体的失稳特性,提出了冲孔扰动后卸压煤体损伤物理模型,基于此构建了损伤煤体渗透率模型,结合实验结果验证了所建模型的合理性。研究了循环载荷作用下人工诱导裂隙煤样渗透率的动态演化特征及细观力学响应规律。结果表明:裂隙煤样渗透率在加载阶段随着围压的增大,渗透率先迅速降低后缓慢减少,在卸载阶段随着围压的降低,渗透率逐渐增大但在相同压力点下渗透率小于加载阶段下的渗透率;根据渗透率与有效应力的拟合结果可知,褐煤的裂隙压缩系数最大,其次为烟煤,无烟煤的裂隙压缩系数最小;加载过程会导致煤样裂隙发生不可逆的变形,随着加载次数的增加,裂隙煤样渗透率损失率先迅速增大后缓慢增加并趋于稳定;结合纳米压痕测试结果,揭示了煤体细观力学特性对裂隙压缩性的控制机制。基于卸压煤体损伤渗透率模型和煤体力学性质的非均质特性,从应力场-损伤场-瓦斯流场三场互馈的角度出发,构建了卸压煤层多场耦合模型,并结合现场试验数据验证了模型的合理性。模拟研究了冲孔后钻孔周围瓦斯流场的时空演化特征,提出了冲孔最优出煤量的判定准则,建立了水力冲孔最优出煤量的多参量耦合模型,分析了各因素间的交互作用对最优出煤量的影响规律。针对陈四楼矿低透煤层瓦斯异常分布的问题,模拟研究了抽采过程中煤层瓦斯流场的动态演化规律。结果表明:钻孔间距和初始瓦斯压力对卸压煤层钻孔瓦斯抽采过程中的煤体渗透率、裂隙瓦斯压力和抽采达标时间影响显著;抽采达标时间随钻孔间距和瓦斯压力的增大而增大,且抽采达标时间与钻孔间距存在二次函数定量变化关系;瓦斯抽采衰减系数随煤层原始瓦斯含量的增加呈现出先迅速降低后缓慢减小的变化趋势;煤层原始瓦斯含量越大,瓦斯抽采衰减速度相对越慢即抽采达标所需时间越长,现场工程试验结果与数值模拟结果相吻合;针对陈四楼矿瓦斯异常分布的特征,提出了与之相匹配的梯级钻孔瓦斯抽采方法,研究结果可为区域煤层瓦斯高效抽采提供理论方法。该论文有图127幅,表14个,参考文献254篇。