对瓦斯进行预抽利用,不仅能保证煤矿安全生产,同时能够满足我国日益增长的能源需求。但我国高瓦斯矿井煤层普遍渗透率远低于其他国家,这一特点决定了我国地面开发煤层瓦斯的难度很大。因此,如何提高煤层透气性是改善瓦斯抽采效果的关键技术问题之一。已有研究发现通过提高煤体温度,能够使煤体产生损伤,增加其渗透性,促进煤体瓦斯解吸,而微波辐射的热效应可以很好的实现这一点。但目前微波增透的研究还较少,其规律尚不十分明确,因此需要进一步的研究。本文将通过理论推导、实验室实验、数值模拟、数据分析对比等手段,对微波辐射下煤体的热效应及热力学响应特征进行研究。首先通过利用实验室现有设备对煤样进行微波辐射实验,并使用红外热像仪采集煤样表面温度。运用统计学方法,使用红外热成像仪得到微波辐射煤样的表面平均温度及标准差数据,并分析得出辐射处理时间、微波功率及频率、煤样含水饱和度及介电常数的变化对煤样温度的影响规律。其次,使用COMSOL多物理场仿真软件对煤样进行微波辐射模拟,得到不同微波辐射时间、微波功率、微波频率以及不同煤样含水饱和度、电性质下煤样的升温规律及热应力分布规律。并将模拟结果与实验结果相比对,以验证模型的准确性。使用验证后的参数,对煤层气井进行模拟仿真计算。得到在微波辐射下储层的电场、温度场及应力场的分布规律,并给出合理的微波辐射参数。最后,根据实验及模拟的结果与分析,结合现有研究团队的研究成果,提出了一种直井水力压裂与微波辐射联合强化抽采煤层瓦斯的装置及方法以及水平井微波辐射强化抽采煤层瓦斯的装置及方法,用以解决煤层透气性低和煤层瓦斯难以解吸所引起的瓦斯抽采率低的问题。该论文有图47幅,表16个,参考文献84篇。