煤层气作为煤的伴生资源,是一种高效、洁净的非常规能源,煤层气的开发,既可达到煤矿安全开采目的,又能解决环境污染问题,有利于改善中国能源生产消费结构和缓解中国天然气供应不足的现状。煤层气开采效率低主要受储煤层所处状态（高应力、低渗透性）及煤的孔裂隙特性影响,这些因素导致常规钻孔抽采达不到预期效果。针对我国煤层物性特点,开展高低温循环冲击饱水煤体试验,对研究冷热源循环致裂煤层机理,强化煤层致裂技术增产煤层气具有重要意义。本文利用温度冲击与金相显微观测手段,基于声发射技术、数字图像处理技术、python语言自编程序,分别对饱水煤岩在不同温度冲击、冷热循环冲击过程中损伤特性及处理后煤样的宏观与细观裂隙变化规律进行了研究,并进一步分析了处理煤岩的力学及渗流特性,进而验证了冷热循环冲击煤体后的增透效果。主要研究结果如下:（1）随冷冲击温度降低,煤体表面宏观裂隙趋于明显,煤体破裂产生的声发射振铃计数更加活跃,振铃计数峰值出现时间后移现象;在冷热冲击作用后原生裂隙进一步发育,细小裂隙增多,声发射振铃计数峰值随冷热冲击温度梯度的增加而呈上升趋势,温度梯度越大,煤体裂隙越发育。（2）不同温度冲击处理煤样在单轴压缩过程中,煤体的各向异性影响了煤体破坏特征,破坏形态表现出差异性。结果表明:相比单一冷冲击处理煤样方式,振铃计数和累计能量均大幅增加,在冷热冲击过程中,冷冲击条件不变,热冲击温度越高,煤样强度弱化越显著,处理煤样抗压强度随冷热冲击温度梯度的增大而降低。随冷热冲击温度梯度的增加,三轴抗压峰值强度降低,冷热冲击温度梯度越大,煤体结构弱化,抵抗变形的能力越弱。（3）不同冷热冲击条件处理煤样在恒定围压、孔隙压力下,随冷热冲击温度梯度的增加,达到拐点后渗透率上升速率变快,煤体致裂效果提升。处理煤样在不同孔隙压下渗透率均随孔隙压力增加呈先降低后升高的趋势,具有典型的滑脱效应;在不同孔隙压力下,渗透率随冷热冲击温度梯度的增加而增大,呈“S”型。（4）冷热循环冲击对煤体结构弱化效果明显。在冷热循环周期内,处理煤样表面分形维数和断裂率整体呈增大趋势,结果表明冷热冲击作用可以使煤体失稳破裂,并连通原本闭塞的细微孔裂隙,逐渐向宏观裂隙发展,形成了复杂的孔裂隙结构;不同冷热循环次数煤体表面分形维数由于热应力不均而呈现快速上升-缓慢上升-再快速上升趋势。随冷热循环次数的增加,煤体均有不同程度的损伤,弹性模量呈下降趋势,循环5次后处理煤样损伤参量下降幅度提升,在三轴压缩加载过程中声发射事件主要来源于煤样原生孔裂隙以及冷热循环冲击造成的结构弱面压缩破坏。（5）恒定围压、孔隙压力下冷热冲击循环处理煤样都能不同程度地提高煤样渗透效果,随循环次数的增加,渗透率增幅逐渐增大,冷热冲击次数与煤样内部渗流通道大小呈正相关,滑脱效应随循环次数逐渐增强,渗透率增幅提升特征逐渐明显,有利于煤层气抽采。孔隙压力改变时,经不同循环次数处理,处理煤样的结构所受损伤积累,孔裂隙发育扩展均会引起临界孔隙压力的差异,渗透率随孔隙压力的增加呈先减小后增大的非线性趋势。（6）利用金相显微技术研究了冷热冲击作用下煤体孔隙结构演化规律,经冷冲击后,饱水煤样新生裂隙发育,瓦斯运移通道增多,进一步验证了冷热冲击对煤层致裂效果更好。随着冷热循环次数的增加,煤样细观裂隙出现“单方向延伸型”“絮状网格型”“多方向延伸型”“煤粒脱落”多种变化形态,得出冷热循环冲击处理煤样后均能促进裂隙发育,在冷热循环3次后,裂隙长度变化量有显著提升,但冷热循环5次后煤样表面裂隙长度变化量增幅较为接近。煤体孔隙率随循环次数的增加而增加,孔隙率变化百分比呈先迅速上升后减缓上升的趋势。