近年来,随着全球经济的快速增长,大气中的CO₂含量急剧增加,导致全球气候变暖,给人类的生产生活及经济的可持续发展带来了很大的负面影响,因此,采取一定的技术措施,降低空气中的CO₂含量已经变得刻不容缓。而二氧化碳地质封存技术由于其封存量大、技术操作具备优势的特点,受到国际社会的广泛关注。深部煤层温度高、压力大,将CO₂注入很容易达到超临界状态。超临界CO₂的密度与液态CO₂密度接近,而粘度却与气态CO₂相近,其扩散系数又比液态CO₂大将近100倍,因此超临界CO₂具有很强的溶解性、渗透性和传递性,能够萃取煤中的部分有机物,增大煤体中裂隙的张度和气体运移通道,改变煤体的渗透率和力学特性,且煤体对超临界CO₂的吸附性能及吸附超临界CO₂后煤体产生的膨胀变形都对深部煤层地质封存具有重要的影响。因此,本文通过对超临界CO₂浸泡不同时间后煤体表面裂隙变化情况、煤体的渗透性、煤体力学特性变化及煤体对气态、超临界CO₂的吸附特性、吸附膨胀变形进行了细致的研究,主要结论如下:（1）在超临界CO₂中浸泡24h后,煤体表面的裂隙长度明显变长,原有的微小裂隙扩张,裂隙空间扩大,一些原有的裂隙直接贯通,会有一些新的裂隙出现,裂隙宽度也明显变宽,在所选取的几个点中裂隙长度增幅最大的达到113.6%,增幅最小的也达到了50.5%,裂隙宽度增幅最大的达到199.8%,而增幅最小的也有21.2%。但之后随着浸泡时间增大,煤体表面裂隙形态变化微小。（2）相同的温压条件下,在超临界CO₂中浸泡不同时间的煤体,其渗透率均随着有效应力的增大而呈负指数降低;在相同的有效应力条件下,在超临界CO₂中浸泡的时间越长,煤体的渗透率越大,其渗透率由未浸泡前的0.013mD⁰.048mD增长到0.304mD⁰.424mD,渗透率扩大了8²2倍。（3）超临界CO₂浸泡后的煤体的单轴抗压强度明显降低,且随着浸泡时间的增加,煤体的单轴抗压持续降低,在超临界CO₂浸泡5天、10天、15天、20天后,单轴抗压强度由未浸泡前的10.53MPa分别降为5.24MPa、4.49MPa、3.88MPa、3.51MPa,降幅达到50.24%、57.36%、63.15%、66.67%。（4）煤体的弹性模量随着超临界CO₂浸泡时间的增长而降低,在超临界CO₂浸泡5天、10天、15天、20天后,煤体的弹性模量由未浸泡前的1.3GPa分别降为0.65GPa、0.61GPa、0.57GPa、0.48GPa,降幅达到50%、53.08%、56.15%、63.07%。（5）煤体在CO₂中的吸附量与煤阶密切相关,在吸附压力相同的条件下,CO₂的吸附量随着煤阶的增大而增大,CO₂处于气体状态时,随着吸附压力的增大,煤样的过剩吸附量逐渐增大,吸附压力增长到8MPa,CO₂达到超临界状态以后,过剩吸附量达到最大值,之后过剩吸附量随着平衡压力的增大而逐渐下降。（6）不同煤阶煤体吸附CO₂后的应变均随着CO₂压力的增大而先增大后逐渐趋于平稳,在CO₂达到超临界状态以后,各煤阶煤体的应变达到最大值,且体积应变可以用引入CO₂密度的D-R模型进行描述;各个煤阶煤体吸附CO₂后的膨胀变形具有明显的各向异性,即垂直于层理方向的应变明显大于平行于层理方向的应变。（7）CO₂压力较低时,各个煤阶煤体吸附CO₂后的体积应变与绝对吸附量呈线性增长关系,当CO₂达到超临界状态以后,随着绝对吸附量的增大,煤体的体积应变逐渐趋于平稳不再增大,且吸附相同量的CO₂煤体产生的体积应变随煤阶的增大而减小。