随着浅部易采煤层的逐渐耗尽,煤矿开采向深部发展便是大势所趋,高地应力条件下的瓦斯动力灾害是煤矿安全生产的重大威胁。深部煤层的“高瓦斯、强吸附、低渗透”特性严重制约了煤体瓦斯的抽采效率,针对这一难题,强化瓦斯抽采技术应运而生,其核心是通过对煤体结构的改造以促进瓦斯的解吸、扩散与渗流。传统的强化瓦斯抽采技术在一定程度上提高了煤体渗透率,但是仍然存在明显的瓦斯抽采效率低、流量衰减快、易产生水锁效应等问题。本文以煤层的有机溶剂活化增透为背景,以三种不同变质程度的煤为研究对象,采用理论分析与物理实验等手段,对有机溶剂作用下的煤体结构改性及活化增透作用机理进行了研究。采集三种不同煤阶的典型煤样,制取后续实验所需的各种形态样品（圆柱体样品、颗粒状样品与粉末状样品）;对各煤样开展一系列基础参数测试,获得其工业分析与元素组成数据;接着对四种备选溶剂的实际活化效果进行实验验证,通过表面形态考察与质量分析,估算各溶剂对煤体的活化效果;最后统筹各溶剂的活化效果与物理化学性质,选取一种最优的溶剂用于后续的主体实验研究。开展不同溶剂浓度与作用时间条件下的煤体活化增透实验,然后通过红外光谱、拉曼光谱以及X射线衍射三种测试手段,对活化过程中煤体的官能团结构、分子结构以及晶体结构特性进行测试分析。在此基础上,揭示活化增透过程中的煤体微观分子结构演化机理。采用CO2吸附法对煤体的微观孔隙结构进行精确的定量分析,得到不同活化条件下不同煤阶煤体的微孔体积与孔径分布特征演化规律;然后利用核磁共振法对全尺度下的孔隙结构特征进行系统测试,得出各孔径段孔隙体积的变化规律,进而总结出煤体全尺度孔隙结构演化机理。为后续的瓦斯储运特性研究提供数据支撑。对三种煤阶煤样进行表面形态考察与超声波测试,得到煤样的原始裂隙发育特征数据;接着开展不同作用时间与溶剂浓度条件下,煤体的NMP溶剂活化增透实验,然后通过煤体表面形态考察与超声波测试对活化过程中的煤体裂隙结构演化特性进行检测,并基于此揭示活化增透作用下煤体宏观裂隙发育机理。基于Langmuir吸附理论模型,对活化前后的煤样开展甲烷等温吸附实验,通过甲烷吸附曲线计算吸附常数a、b值,进而对煤体的甲烷吸附特性进行定量表征与分析;通过自主搭建的煤体甲烷放散实验平台开展实验,得出NMP溶剂作用下煤体的甲烷放散量,并基于此计算不同活化条件下煤体的扩散系数,总结出煤体瓦斯扩散特性演化规律;通过自主搭建的渗透率测试仪,对NMP溶剂作用前后煤样的渗透率进行测量,进而揭示溶剂作用下的煤体渗透性演化规律;基于上述实验结果,总结得出NMP溶剂作用下的煤体结构改性及活化增透作用机理。本研究提出了一种新型的煤体增透手段,对煤体吸附、解吸、扩散以及渗流特性具有显著的改善效果,促使煤体渗透率提高数十倍,为开发低透气性煤层活化增透新技术奠定理论基础。该论文有图111副,表6个,参考文献215篇。