目前煤与瓦斯突出事故仍时有发生,尤其是对于贵州省来说大部分煤矿煤层距离近、瓦斯大、地质条件复杂等,发生突出事故的概率特别高。为解决该问题,青龙煤矿在贵州省首次引进长距离定向钻机,采用底板梳状长距离定向钻孔进行大区域瓦斯治理。为提高瓦斯抽采率,优化钻孔瓦斯抽采参数,合理设计钻孔,提高瓦斯抽采效率,对煤矿进行高效开采是非常重要的。本文采用理论分析、现场试验、数值模拟与工程实践等研究方法,对钻孔瓦斯涌出规律和抽采机理进行研究,以优化钻孔瓦斯抽采参数和长距离钻孔大区域瓦斯抽采设计。(1)通过对钻孔周围瓦斯发育特征以及对钻孔周围瓦斯力学特性等研究的基础上,运用径向不稳定流方程、有限差分法得出瓦斯涌出数学模型,通过模拟进而得出瓦斯涌出规律。随着时间增加,瓦斯涌出量先急剧增加,在钻机停止时瓦斯涌出量得到峰值,随之再缓慢减少,并且降低速率越来越小。(2)在青龙煤矿通过压降法对瓦斯抽采半径进行现场试验,并结合钻孔瓦斯流量方程,确定青龙煤矿抽采有效半径为3m;并首次采取现场试验,对钻孔瓦斯抽采负压衰减变化情况进行研究,根据对钻孔瓦斯负压实时监测得到百米钻孔沿钻孔深度方向的抽采负压的耦合关系,即每100m负压减少1KPa,为确保孔底负压大于13KPa提供理论依据。(3)运用COMSOL模拟软件,考虑瓦斯渗流特性,以青龙煤矿16煤层为例,构建瓦斯流动气固耦合模型。分析了不同抽采时间、抽采负压、钻孔直径等条件下,各因素对钻孔预抽煤层瓦斯压力的影响规律。以青龙煤矿为工程背景,通过使用模拟分析确定钻孔抽采参数为钻孔直径96mm,负压25KPa。(4)根据以上参数在青龙煤矿一采区下部3#钻场进行钻孔施工。经过现场验证表明根据优化钻孔布置参数进行钻孔施工,与普通钻孔相比,瓦斯抽采纯量提高了16倍,瓦斯抽采体积分数提升50%左右。长距离定向钻孔抽采效果明显提高,为松软突出煤层群高产高效创造了安全条件。