煤层瓦斯流动过程同步伴生着互相牵制的四大类物理现象:吸附解吸、胀缩变形、扩散渗流和温压变化,因此,在实验室物理模拟该过程,测试煤的吸附等温线与吸附动力学曲线,获取吸附常数、扩散系数、渗透率及变形系数等参数,既是煤矿瓦斯灾害防治和瓦斯抽采等工程实践的必备条件,又是煤的吸附扩散规律等理论研究的基础。然而,目前大量吸附模拟试验取得很多新发现的同时,却出现了严重分歧的测试结果和过程误差,主要有:（1）煤的吸附等温线出现峰值和下拐现象,不符合常见的第Ⅰ型吸附特征,因而产生了多种争议的解释,如:负吸附、超临界吸附、解吸滞后型吸附等;（2）煤体瓦斯吸附动力学曲线出现了交叉下拐现象,因而出现了多种分歧的校正方法,如:液相法、截距法、Langmuir和D-A模型法等;（3）煤吸附瓦斯过程中存在吸附放热升温、解吸吸热与节流膨胀降温等热力学效应,然而传统物理模拟试验却采用恒温处理,与事实不符;（4）传统压降法和解吸法测量不同时刻的压力和流量数据来获取吸附/扩散动力学曲线,并非直接测量的吸附/扩散量的动态变化。这些分歧和误差既影响了煤体瓦斯吸附及其动力学实验的可靠性,又阻碍了吸附常数和扩散系数等工程参数测定技术的进步。因此,本论文运用理论分析、数学建模和试验验证等方法,开展了煤体瓦斯吸附实验机理与吸附动力学模型研究,主要聚焦于:煤体瓦斯吸附实验原理分析,煤体瓦斯吸附动力学模型及试验方法构建,煤体瓦斯吸附动力学模型的试验验证和应用等,取得的创新成果如下:（1）发现当今的科技手段无法直接测试煤的实际吸附量。无论是重量法还是体积法实验,只能测量Gibbs吸附量,不能将实验室测量的吸附等温线直接应用于吸附常数计算,实际吸附量必须采用Gibbs吸附量和吸附相密度进行反算,并以截距法为基础建立了吸附相密度分段计算方法,提高了计算吸附常数的准确性,证实了煤的实际吸附量等温线符合Langmuir方程。（2）揭示了煤体瓦斯吸附等温线下拐现象的本质原因。煤体瓦斯吸附等温线随压力增高出现峰值和下拐现象,其本质原因是实验测定的吸附相质量忽略了Gibbs舍弃量ρva,当瓦斯压力低,或者吸附剂的吸附能力弱时,是合理的,对于像煤一样吸附能力强的吸附剂,瓦斯压力高时,Gibbs舍弃量不可忽略,并非前人所说的负吸附、超临界吸附或解吸滞后型吸附等导致的异常现象。（3）建立了煤体瓦斯吸附动力学模型及试验方法。该模型以Gibbs吸附理论为基础,将游离相和吸附相虚拟分离,描述了吸附瓦斯量随时间的动态变化规律,可计算煤体瓦斯吸附过程任一时刻吸附相和游离相的质量,在此基础上建立了单压和分压吸附法两种吸附率动力学曲线试验方法,解决了传统方法存在的温压波动和Gibbs舍弃量等试验精度问题,为煤体瓦斯吸附过程中吸附、扩散、变形、温压效应等物理现象的动态模拟和同步测试奠定了基础。