中文摘要：

随着我国煤矿开采深度及强度的增加，一些相距较近的坚硬岩层随采动影响产生了复合效应，由此产生的矿压显现及地温加大现象，均对煤层瓦斯抽采提出了新的挑战。项目采用理论分析、数值及物理模拟、实验室试验及现场应用等方法，研究复合关键层下煤层瓦斯渗流热-固-气耦合机理。首先，利用关键层及复合材料结构力学理论，建立Winkler地基复合关键层模型，分析此条件下煤体支承压力及分布特征；其次，运用热力学、渗流力学、岩体力学等理论，建立复合关键层下煤层瓦斯渗流热-固-气耦合模型；第三，对FLAC软件二次开发，进行复合关键层下瓦斯渗流热-固-气耦合数值模拟；第四，自主研发三维热-固-气耦合相似模拟实验平台，分析复合关键层下开采对瓦斯渗流热-固-气耦合机理的影响；第五，利用三轴伺服渗流实验装置，进行含瓦斯煤热-固-气耦合全应力-应变渗流实验；最后，现场应用，对此条件下煤矿的支架选型及瓦斯抽采进行现场指导。