瓦斯是煤矿领域内威胁企业安全生产的重大灾害源之一,同时也是一种对环境有害的温室气体,但若能够合理利用便是一种高效的清洁资源。我国的大部分煤层普遍具有微孔隙、低渗透率、高吸附性的特点,因此探讨如何改善煤体孔、裂隙结构、进行煤层增透对提高瓦斯抽采具有十分重要的意义。本文以热蒸汽注热增透强化煤层瓦斯抽采技术为工程背景,采用实验室小尺度试样实验、分子模拟和理论分析相结合的方法,分析研究了热蒸汽注热作用下的煤体热响应特性,研究了煤体热蒸汽注热作用下的煤体瓦斯解吸特征,探究了热蒸汽作用后的煤体孔、裂隙演化规律,并对该技术的工程应用进行了展望。研究取的成果如下:设计并搭建了热蒸汽注热作用下的煤体热响应实验平台,研究了热蒸汽注热作用下的煤体热响应特性。研究发现在热蒸汽作用时,煤体的热响应特性表现出阶段性、相似性、波动性、不均匀性、滞后性和衰减性;不同变质程度的煤样相比,无烟煤具有更好的导热性,热响应效果更好。探究了温度对煤体瓦斯吸附能力的影响,发现温度升高能明显降低煤体瓦斯吸附量;从微观角度研究了水分子对甲烷分子吸附解吸行为的影响,发现当水分子与甲烷分子共存时,水分子比甲烷分子更易吸附在高阶煤表面;当煤体表面已有吸附的甲烷分子时,外来的水分子可以促进甲烷分子的脱附。设计并搭建了热蒸汽注热作用下的煤体瓦斯吸附解吸实验平台,测定了热蒸汽注热作用下的煤体瓦斯累计解吸量和解吸速率。研究发现,在不同的瓦斯压力和轴围压条件下,有热蒸汽作用时,两种煤样的瓦斯累计解吸量明显增加、解吸速率明显增大;在较低的瓦斯压力和外界轴围压条件下,热蒸汽对煤体瓦斯解吸的促进效果更为明显;对比来看,热蒸汽对无烟煤的瓦斯解吸的促进效果更好。对煤体宏观裂隙进行了定性和定量的分析,发现热蒸汽作用后的煤体宏观裂隙得到了较为明显的发育和扩展,特别是在热蒸汽直接冲击的地方更为明显。对热蒸汽作用后的煤体微观孔、裂隙进行了研究,发现热蒸汽的作用能够有效促进煤体内部孔隙的破裂、贯通,有助于将煤体内部的闭合孔转化为开放孔或半开放孔;可以较为明显的减小微孔、小孔的比例,同时增大中孔、大孔比例,也在一定程度上促进了煤体内微小裂隙的发育和扩展。基于前人结论和本文研究,提出了热蒸汽注热增透强化煤层瓦斯抽采技术的工程应用设想,并讨论了应用该技术时可能导致的煤自燃灾害的预防和控制方法,对控制煤自燃的几点关键因素进行了探讨。