我国煤炭资源丰富,多数煤田含有多层可采或局部可采煤层。煤层群开采后覆岩裂隙演化、卸压瓦斯储运区形态特征以及瓦斯抽采系统布置与单一煤层开采相比更加复杂,仍是我国矿井瓦斯治理的重要方向之一。本文从理论、物理相似模拟实验及数值模拟分析了开采煤层群条件下覆岩裂隙演化规律,明确了卸压瓦斯储运区形成演化特征,并将研究结果应用到矿井现场。论文运用物理相似模拟实验和FLAC3D数值模拟,分析了煤层群开采后覆岩裂隙演化规律和应力变化特征。得到单一上煤层回采后初次来压步距40m,平均周期来压步距18.3m,垮落带高度12m,裂隙带高度58m;煤层群重复采动后初次来压步距37m,平均周期来压步距14.1m,垮落带高度14m,裂隙带高度85.5m。单一煤层采动后边界煤柱和工作面前方应力集中,采空区中部卸压并随着上覆岩层下沉压实应力逐渐恢复;煤层群双重卸压开采导致采空区上、下方煤岩体应力进一步降低,采空区四周煤岩体应力进一步升高。分析得到煤层群重复采动后卸压瓦斯储运区形态及特征参数变化,认为单一煤层回采后沿煤层走向和倾向剖面是梯形状,纵向剖面为“O”形裂隙圈;煤层群重复采动后梯形状裂隙区相互叠加,纵向剖面“O”形裂隙圈覆岩下沉量增大。煤层群回采后裂隙网络发育完善,储运区垮落角、宽度大于单一煤层开采;煤层群开采后卸压瓦斯储运区离层率增大,是单一煤层开采的1.3倍;卸压瓦斯储运区内破断裂隙发育充分,贯通度增大,卸压瓦斯向上部升浮运移能力增强。基于现场工作面实际回采情况,确定卸压瓦斯抽采方式。通过分别监测煤层群上下两煤层工作面瓦斯抽采情况,分析工作面瓦斯抽采效果,进一步验证论文研究结果及抽采系统布置优化的合理性,保证了工作面安全开采,为同类开采煤层群矿井卸压瓦斯抽采提供了参考借鉴,对于实现瓦斯精准抽采具有重要意义。