钻孔瓦斯抽采作为煤层瓦斯防治的基础手段,在井下应用极为广泛。但由于抽采过程中钻孔周围复杂应力场的作用,导致钻孔密封段易失稳,进而使得钻孔难以达到设计要求,对本煤层瓦斯抽采造成严重的影响,为井下的安全生产埋下隐患。因此,针对钻孔密封段失稳的研究,对于提高井下瓦斯抽采效率、预防井下瓦斯灾害等重大事故的发生具有重大意义。本文通过理论试验相结合的方法,利用DNS200电子万能试验机及YYL200型电子持久蠕变试验机,对不同封孔材料充填下的含孔试样破坏过程中的表面应变、孔周位移以及分级加载下的蠕变试验进行研究;针对漏气影响下的单孔瓦斯的流量、浓度衰减规律,运用钻孔围岩的不同区域并结合弹塑性力学等知识进行分析,得到造成衰减的主要原因。取得如下研究成果:(1)基于弹塑性理论及相应强度准则,推导了预抽钻孔孔周围岩的应力分布及弹塑性区域的范围。建立了钻孔支护力作用下的瓦斯抽采钻孔力学模型,得到了钻孔密封段孔周的应力分布及孔周位移的表达式。(2)针对瓦斯预抽钻孔孔周裂纹扩展及孔周位移变化等问题,开展了含孔试样的渐进性破坏试验,利用VIC-3D非接触式全场应变观测系统对煤样破坏过程中的表面应变及孔周位移进行观测,得到了含孔试样的破坏类型及不同类型封孔材料对孔周位移变化规律的影响。(3)开展了含孔试样分级加载下的蠕变破坏试验,建立了含孔试样受力失稳破坏模型,通过拟合得到了钻孔密封段蠕变试验参数的变化规律,可为钻孔密封段蠕变失稳预防措施的选取提供借鉴。(4)针对瓦斯预抽钻空的漏气问题,通过对穿层钻孔瓦斯流量、浓度的现场跟踪监测。建立了瓦斯抽采流量的负指数关系式,得到瓦斯衰减的三个阶段及相应抽采周期,并基于钻孔周围应力与瓦斯抽采流量的相互关系,得出了单孔瓦斯衰减与钻孔周围破碎区、弹性区和塑性区应力变化的相关性。