煤炭是我国国民经济中的主要能源,如何保证我国煤矿的安全生产已成为影响我国经济可持续发展的重要课题。在各类煤炭生产灾害中,瓦斯灾害的后果最为严重,其常发生在高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井中。因此,降低我国百万吨煤死亡率,控制生产过程的瓦斯风险已成为安全生产的重中之重。围绕影响煤矿瓦斯灾害的三类危险源,对高瓦斯突出矿井的瓦斯风险及其影响因素进行评估并针对评估结果实施风险应对措施是降低我国矿井瓦斯灾害的重要手段,同时也为制定科学的风险管控方法提供理论支撑。本文以高瓦斯突出矿井沙曲矿为研究背景,围绕瓦斯风险运用工学、管理学、信息理论、计算机科学以及矿山安全理论,研究高瓦斯突出矿井的瓦斯风险评估、风险应对及风险管控技术,以期降低该类矿井内瓦斯事故发生的概率,全方位地提高矿井安全生产水平。在本文的第2章,首先根据以往瓦斯事故的典型案例及文献分析,对所研究矿井进行现场调研,为高瓦斯突出矿井的瓦斯综合风险评估获取可靠评估资料。其次,以影响瓦斯事故的三类危险源为划分原则,构建包含50个指标因素的风险评估体系,并通过该风险评估指标体系设计了基于物元可拓理论的评估模型。进而,为辨识影响各类瓦斯事故的关键指标因素,通过对灰色预测理论加入弱化算子的方法改进和优化了实测初始数据和最佳权重值的获取方法。以沙曲矿的三个工作面为例,对瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害进行了风险等级评估,并基于优化过的灰色预测模型对一系列实测指标因素进行了关联度排序。根据风险等级评估和指标因素的关联排序结果,指出该矿井应对瓦斯爆炸灾害重点监控,同时风量合格率及应急管理措施为影响瓦斯爆炸灾害的关键指标因素,需对该两类指标进行重点应对。基于第2章影响瓦斯爆炸灾害的指标因素关联分析结果,为应对高突矿井巷道内风量过低造成的瓦斯集聚和超限风险,提高风量合格率这一关键指标因素,在本文的第3章,首先提出了基于Ventsim数值模拟的“计算-反馈-调节”机制计算各巷道风阻,通过各主要通风机模拟风量与实测风量对比,验证该机制的误差不超过2.5%。其次,采用Ventsim三维仿真模拟技术从宏观角度研究通风系统的改造方案。预测了隔离改造后通风系统内主要风机及用风点的风量变化,并通过风流短路法的降阻调节使南9集中回风巷中的调节风窗阻力降低了404Pa,所在巷道风量由原来的1458 m~3/min增加到3444 m~3/min。最后,基于Fluent模拟技术从微观角度拟合了风窗开启面积与风阻间的关系,确定风窗至少应开启3.28m~2可使风机恢复至额定功率工作状态。为巷道风阻测定及矿井通风系统的改造方案设计提供了较为方便准确的工程技术支撑。基于第2章影响瓦斯爆炸灾害的指标因素关联分析结果,为防止煤矿瓦斯事故造成群死群伤,完善应急管理措施这一关键指标因素,在本文的第4章,首先通过实地调研分析了所研究矿井中应急管理措施存在的不足,详细阐明了瓦斯爆炸事故中对作业人员造成伤亡的各类原因,指出了最主要因素是有毒有害气体的侵蚀。其次,基于地铁火灾人群疏散理论,对比作业人员在瓦斯爆炸事故后带上自救器疏散的时间及灾害来临的时间建立了疏散时间模型,设计了安全疏散系数K。最后基于瓦斯爆炸冲击波在巷道内传播规律、人员疏散效率的安全疏散系数K及Floyd算法计算的最短疏散路径,确定了该矿井面临瓦斯爆炸风险时临时避难硐室的选址范围及最优疏散路径。为全面提高煤矿企业日常瓦斯风险管控能力,在本文的第5章,针对上文两类关键指标因素制定的风险应对方法,将前文瓦斯风险评估模型、通风系统管理以及最优应急疏散路径分析进行集成,通过综合对比前人开发的煤矿安全管理系统所使用的数据结构及开发语言,设计了瓦斯风险管理系统平台的框架和数据发送、接收及分析步骤,建立了基于Matlab与Visual Studio混合编程技术的瓦斯风险管理系统平台的共享数据中心。利用多种编程语言、搭载不同设备完成,实现了高瓦斯突出矿井的瓦斯风险动态监测、识别、评估、预警和应急处置的效果。最后,在本文第6章,根据前文研究结果对高瓦斯突出矿井的瓦斯风险评估、风险应对及风险管控的体系进行了总结,得出主要结论,提出创新点,并对今后的进一步研究工作进行了展望。