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煤与瓦斯突出是在煤炭开采过程中产生的复杂动力现象,表现为短时间内向巷道空间喷出高压瓦斯-煤二相流,此现象会造成严重的井下事故。在煤层中形成水合物能够降低煤层中的瓦斯压力,削弱瓦斯-煤二相流的突出能量,从而有效防治此类事故的发生。水合固化技术防治煤与瓦斯突出事故发生的关键在于阐明煤体中水合物形成与分解的动力学特征。本文利用带有阻抗测量功能的高压瓦斯水合物形成与分解实验装置,对煤体中水合物的生成与分解过程进行研究,重点考察了温度、饱和度对煤体中瓦斯水合物分解以及瓦斯解吸的影响规律,为防治煤与瓦斯突出提供更坚实的理论基础与实践指导。针对中国不同地质条件赋存煤层温度分布下所划分的5个分解温度(293.15K、298.15K、303.15K、308.15K和313.15K),开展了煤-THF体系中水合物合成与分解动力学实验。结果表明:阻抗变化能够定性描述煤体中水合物形成与分解不同阶段的动力学特征;在相同分解温度条件下,煤-THF体系中瓦斯水合物合成过程压力与阻抗的突变点为水合物成核点。压力和阻抗在同一时间点突变,表明甲烷分子和tetrahydrofuran(THF)分子同时进入水合物相。在分解过程第一阶段:煤-THF体系阻抗值随时间逐渐降低,体系压力未发生明显变化,THF水合物优先分解;第二阶段:阻抗值随时间呈先增大后降低的趋势,体系压力随时间逐渐升高,此阶段THF水合物二次形成,然后逐渐分解。分解温度越高,水合物分解速率越快。当分解温度升高至303.15K时,若继续升高,水合物分解速率受分解温度的影响降低。仅在293.15K分解温度条件下,水合物未完全分解,其产气复原率为46.4%-52.5%,最终体系压力为1.8-1.9MPa。针对自主划分的5个饱和度条件(20%、40%、60%、80%和100%),开展了煤-THF体系中水合物合成与分解动力学实验。结果表明:阻抗变化能够反映出煤体中液体分布状态;煤体中水合物分解速率随着饱和度的增大先增大后减小,分解吸热效应则随着饱和度的增大而增大;一定饱和度范围内,饱和度的增大对产气复原的影响并不显著。针对自主划分的5个饱和度条件(20%、40%、60%、80%和100%),开展了煤-THF体系中水合物合成与瓦斯解吸实验。结果表明:在煤体中合成水合物可以有效延长瓦斯的解吸时间;随着饱和度的增大,含水合物煤体中瓦斯的瞬间解吸量呈现先增大后降低的变化趋势;饱和度的增大与含水合物煤体中瓦斯解吸时长、瓦斯累计解吸量的变化未呈现正相关关系。体系阻抗整体上随着水合物的生成而升高,随着水合物的分解而降低;在较高温度或较低饱和度影响下,煤体中水合物的分解过程均会有效受到抑制。本论文有图38幅,表6个,参考文献70篇。