我国煤层气资源丰富,煤层气是近二十年世界上崛起的一种优质高效洁净的新能源,另一方面,煤层气又是煤矿重大灾害事故的有害源,在当前能源紧张的局势下,加快煤层气的开发利用,对改善我国能源结构、能源的充分利用、安全生产和减少环境污染等具有重要现实意义。论文基于声场提高煤层气抽采率的方法,采用室内试验、理论分析、数值模拟、现场试验研究,开展了声场作用前后煤体微观结构、声波在煤体多孔介质中传播规律、声场作用下煤层气渗流特性、声场提高煤层气抽采率的现场试验研究,研究取得的主要成果有:声场作用后,煤体的孔隙结构变化趋势表现为“整体增大,离散性增强,两段式波动变化”的特征,表明声场作用改变了煤体的原生孔隙结构,增大了煤体的孔隙度、孔容和比表面积,增加了煤体的裂隙率、连通率。不加声场和加声场两种条件下煤中甲烷渗流规律基本一致,随着有效应力增加,煤层渗透率呈负指数函数递减。声场作用下煤体渗透率大于不加声场,且煤样渗透率随声场强度线性增大,随作用时间的增加而增大,表明声场能提高煤体渗透率。声场作用能减缓应力对煤体渗透率的伤害,提高煤体的渗透能力,声场作用后煤体渗透率对应力更敏感,高频率声场作用下的应力敏感性系数高于低频率声场作用,因此在煤层气抽采过程中,宜采用低频高能的换能器。数值分析与现场试验结果表明,煤体的渗透率与应力、温度、孔隙压力和声场作用密切相关,离声场震源越近,作用效果越明显,离声场震源越远,瓦斯流量衰减呈负指数函数关系。以上研究成果丰富并创新煤层气高效开采理论,对高效抽采煤层气、减少煤矿瓦斯事故具有重要的科学意义和实用价值。