煤层气是煤炭形成时的伴生产物,同时也是一种清洁能源,加强对煤层气的开发力度具有重要战略价值与经济意义。煤岩吸附/解吸量和渗透率是反映煤层气井产出能力与抽采效率的重要参数,对评判煤层瓦斯运移难易程度具有一定参考意义。随着资源深部开采的常态化,高储层压力、高温及高地应力等问题加剧了煤岩吸附与渗流演化机制的复杂性。此外,为进一步提升煤层气开发效率,煤层注热逐渐成为增透技术的重点研究方向。因此,研究温度与应力综合作用下的煤岩吸附与渗透特性对于强化煤层气采收率具有重要意义。本文以重庆松藻矿区和山西晋城寺河矿区的煤为研究对象,利用等温吸附装置和三轴伺服渗流装置分别进行等温吸附试验、不同温度与应力条件下的渗流试验。在此基础上建立考虑温度作用的吸附模型和热力学势方程,并进一步推导煤岩吸附/解吸变形及力热作用下的变形表达式。基于不同边界条件,构建考虑温度与应力影响的煤岩吸附-变形-渗透率模型。主要研究成果为:1)开展不同温度下煤岩等温吸附试验,分析温度与压力控制下煤岩吸附特性。基于外应力恒定、孔隙压力恒定和有效应力恒定的边界条件,开展不同温度下的煤岩渗流试验,对温度、有效应力和孔隙压力与渗透率间关系展开探讨,揭示温度与应力对煤岩吸附和渗流特性的影响规律。2)考虑温度和真实气体行为对煤岩吸附量的影响,对双点位Langmuir模型和Langmuir-Freundlich模型进行修正,并对比以优化模型预测性能。在此基础上进一步建立煤岩-瓦斯系统的热力学势方程,阐述温度与压力作用下煤岩与瓦斯间的相互作用。利用等量吸附热预测煤岩吸附量,进一步揭示煤岩吸附与热力学特性的互馈关系。3)基于新建吸附模型,推导温度和应力影响下的煤岩变形表达式。结合恒定外应力条件,分别构建考虑温度、孔隙压力与滑脱效应的渗透率模型和修正后S&D渗透率模型。通过相关试验对所建渗透率模型的适用性进行验证,揭示温度与压力作用下煤岩变形和滑脱效应制约渗透率的演化规律及突变机制。4)基于煤岩基质与裂隙间相互作用,引入有效变形因子表征煤岩在温度和应力作用下的基质变化对裂隙通道的影响率。构建适用于不同边界条件下的煤岩渗透率模型,并通过试验对其进行验证,揭示煤岩在温度、应力与基质-裂隙相互作用共同影响下的渗透率演化规律。依据研究成果对注热技术在现场的应用进行了讨论,为煤层气增产及效益优化提供理论基础。