我国煤矿的开采量逐年增加,瓦斯含量也将逐年增大,煤与瓦斯共采将成为深部煤炭资源开采的必然途径。而煤中的小分子有机物是影响微观结构和吸附瓦斯的重要内在因素之一。本文在分析原煤和四氢呋喃萃取后残煤的孔隙结构、孔隙分形特性、表面官能团和吸附甲烷特性差异的基础上,深入分析小分子有机物对煤微观结构的作用规律,进而探讨其对吸附甲烷的影响作用。本文选取长焰煤、肥煤、焦煤及无烟煤4种变质程度不同的煤样,以四氢呋喃为萃取溶剂,进行超声波-微波辅助萃取,制取萃取残煤。选取了润滑油为小分子有机物的模型物,使用了“增”(含润滑油的多孔介质)、“减”(溶出煤中小分子有机物)来改变煤中小分子有机物的含量。采用低温氮气吸附实验测试了4种煤样的原煤与残煤孔隙结构参数,并分析了萃取前后孔隙分形维数变化特征。研究发现煤样的孔径范围主要为1~10nm。小分子有机物溶出后,对孔隙结构产生“增孔”和“扩孔”两方面的影响。一方面被其占据的孔隙增扩成较大孔,分形维数减小,比表面积减小,孔隙结构连通性增强,复杂性降低。另一方面原来被小分子物质封堵住的微孔被重新打开,分形维数变大,煤尘表面微孔数量增多,表面变得更粗糙,孔隙结构内部也变得更加复杂。采用红外光谱实验,运用分峰拟合的方法,测定了原煤与残煤微观表面官能团的含量变化。结果表明煤中小分子有机物为煤表面提供了丰富的官能团,四氢呋喃萃取改变了煤微观表面的化学组成,破坏了小分子有机物与大分子结构间的氢键,致使煤中醚氧、酚羟基、羰基等含氧官能团溶出,同时脂肪链较长的脂肪烃和含脂肪侧链较多的芳香类物质也被破坏,分解溶出。进行了30°C下,萃取前后煤样、含润滑油与不含润滑油多孔介质的高压甲烷等温吸附实验。基于Langmuir吸附理论模型,对比分析了小分子有机物对煤吸附甲烷影响作用。煤中小分子有机物通过改变孔隙结构和表面官能团对煤吸附甲烷特性起着至关重要的作用,但对于不同的煤样,孔隙结构与表面官能团的作用强弱不同,对吸附特性也将产生不同的影响。