煤层水力压裂是煤层瓦斯抽采工程领域普遍采用的增产技术。长期以来的工程实践发现,采用煤层压裂增产措施后,滞留在储层中的压裂液残留物可能影响煤层瓦斯的流动性,最终影响瓦斯抽采效果。本论文针对压裂液影响煤层瓦斯流动的规律和机理尚不明确的现状,选取美国伊利诺伊盆地煤样和煤层气开采领域普遍应用的3种水基压裂液（滑溜水、交联瓜尔胶、VES压裂液）,通过煤样甲烷等温吸附解吸实验、扩散特性分析、裂隙煤样渗透率测试,分别研究了水基压裂液对煤中瓦斯吸附解吸、扩散、渗流特性的影响规律。借助低温氮吸附测试、碳13核磁共振测试分别分析了压裂液侵入后煤样孔隙结构的变化特征和煤表面官能团组分的变化特征。采用分子模拟方法研究了甲烷、压裂液和煤表面三者之间的吸附作用。最后综合各部分研究结果,结合煤层瓦斯赋存和流动的基础理论,探讨了水基压裂液对煤层瓦斯流动的影响机理。论文得到的主要研究结论如下:（1）交联瓜尔胶和VES压裂液分别对煤样的甲烷吸附能力产生降低和提升作用。滑溜水对煤样甲烷吸附能力的影响相对较弱,但随着滑溜水浓度增加,其对甲烷吸附能力的提升作用转变为降低作用。利用盐水清洗后,各组压裂液的甲烷吸附特性整体向恢复至原煤水平的方向变化。总体来看,压裂液对煤中瓦斯吸附解吸特性的影响程度与压裂液浓度并无明显相关性,但高浓度压裂液会增强煤样在甲烷解吸过程中的迟滞效应;（2）交联瓜尔胶对煤样甲烷扩散能力具有最为显著的损害,VES压裂液次之,而滑溜水对煤样甲烷扩散能力的影响最小。地层水的清洗处理可以很大程度上消除交联瓜尔胶造成的扩散损害,但对于滑溜水和VES压裂液处理煤样,其扩散系数经过清洗处理后并没有明显的恢复效果;双孔扩散模型计算结果表明,压裂液的侵入,主要影响了甲烷在煤大孔中的扩散,而对微孔中的甲烷扩散并无明显影响;（3）相比压裂产生的裂隙,压裂液的侵入会对煤层天然裂隙导流能力造成更严重的损害。同等浓度的压裂液侵入条件下,含有小尺寸支撑剂的压裂裂隙会受到更显著的渗透率损害。压裂裂隙的残余渗透率整体上与压裂液浓度呈现负相关关系,而天然裂隙残余渗透率与压裂液浓度并无明显的相关性;（4）3类压裂液对煤中瓦斯流动的影响过程中,并不存在显著的化学作用机制。文中提出了压裂液残渣对瓦斯吸附解吸、扩散的5类物理作用机制:a.残渣覆盖导致煤表面的甲烷吸附位减少;b.残渣封堵孔隙造成煤样甲烷吸附量下降;c.残渣自身吸附性影响煤中甲烷吸附、解吸;d.残渣对孔隙的不完全堵塞损害甲烷扩散能力;e.吸附膨胀导致孔隙的不完全堵塞转变为完全堵塞,加剧吸附解吸的迟滞效应。从残渣侵入孔隙的尺度特征来看,压裂液残渣主要进入和滞留在大孔、中孔内部,但进入微孔的残渣量相对较少;（5）残渣损害压裂裂隙导流能力的主要途径在于,一是体积较大的压裂液残渣块体堵塞了未接触的支撑剂球体之间截面较窄的“孔喉”,阻断了该位置前后的连通性;二是残渣块体在压裂液流动过程中会冲入接触的支撑剂球体之间的“死角”,降低了裂隙内部的孔隙度。压裂液残渣对压裂裂隙导流能力的损害,是受支撑剂尺寸和残渣块体尺寸共同影响的。残渣与煤表面的吸附性主导了天然裂隙渗透率损害程度和水流冲洗过程中的渗透率恢复程度。