中文摘要：

建立了可以用工业CT对煤样吸附瓦斯过程及含瓦斯煤体加载变形过程进行全程扫描测试的实验系统。实验测试得到了吸附不同瓦斯气体（CO2、CH4、N2）情况下煤样的细观CT图像，测试得到了含瓦斯煤体加载变形过程的CT细观图像。结果表明，原煤内部结构是非均匀的，煤样吸附气体过程是非均匀的，变形也是非均匀的。提出了对煤样扫描图像中的各部分质点的变形进行跟踪和计算其变形量的方法，定量揭示了吸附瓦斯后煤样应变分布及其总体变化规律，得到了瓦斯吸附膨胀效应是煤样在同一断面上局部膨胀、局部收缩过程中产生的总的膨胀过程。瓦斯吸附煤样的力学强度产生较大的降低就是由于煤样吸附瓦斯过程产生了拉伸变形效应。利用量子力学理论计算了煤样吸附瓦斯的相互作用能，结果表明，煤大分子对三种气体的吸附能，CO2最大、CH4次之、N2最小。这与实验结果和前人研究煤对不同气体的吸附量测试结果一致，可以从微观上更深入的理解煤吸附瓦斯的本质和机理。CT细观探测技术为深入理解煤吸附瓦斯的过程及破坏过程提供了清晰的图像。项目成果可以为瓦斯灾害预防提供细观和微观基础。