我国瓦斯（煤层气）资源储量丰富,但煤层渗透性低严重制约了瓦斯的高效开发,在国家需求煤层气“增储上产”及产业整体处于“瓶颈”阶段的新形势下,积极探索新型的瓦斯增产方法意义重大。研究显示,以物理放电为基础的等离子体具有能量密度高、破坏性强的特点,在煤层致裂、解堵及增渗领域具有显著效果,受到业界高度关注。本文综合运用多学科交叉理论分析、宏微观相结合实验、等离子体电场数值模拟等研究方法,在设备上自主创建受载煤岩等离子体致裂增渗一体化实验系统,实现原位条件下煤体等离子体致裂与渗透率定量表征一体化操作;在研究方法上通过定量化、可视化研究击穿煤体内复杂孔-裂隙结构及渗透性演化规律;在研究思路方面以等离子体强化瓦斯抽采过程中涉及的电学响应、物性演化和多孔介质内瓦斯储运为研究主线;在理论方面阐明击穿煤体裂隙起裂及孔-裂隙演化模式、建立等离子体在煤体内部的流注发展模型、揭示击穿煤体内瓦斯运移机制。取得的研究成果如下:阐明了离子溶液与轴围压对煤体临界击穿电压的影响规律,提出了离子溶液改善煤体导电性的概念模型,建立了离子溶液浓度与煤体临界击穿电压之间的定量表达式。结果表明:煤体饱和离子溶液后原本的“导电死区”转变为“导电连续区域”,临界击穿电压随离子溶液浓度的增加而降低,击穿场强与浓度之间存在负指数函数关系;不同方向的地应力对煤体击穿难度的影响不同,轴压有利于降低煤体的击穿难度,而围压则会限制等离子体通道在煤体内部的扩展;受载煤体在等离子体作用下主要以新生裂隙为主,孔隙结构变化为辅。探讨了受载煤体击穿过程中典型电压与电流波形,研究了电压、击穿次数等关键影响因素对电学参数的影响规律,揭示了等离子体击穿受载煤体的电学响应机制。结果表明:增加击穿电压有利于加快煤体极化的速度、降低预击穿周期,峰值电流与击穿电压之间呈线性相关的关系;煤样首次击穿时难度最大,短时间内增加击穿次数,预击穿周期会骤降甚至消失,峰值电流随击穿次数增加呈现出先上升后稳定的趋势;等离子体影响煤体的电学性质,产生的影响有利于下一次击穿,临界击穿电压与击穿次数呈现出先线性下降后趋于稳定的趋势。研究了等离子体击穿煤体的动态发展过程,阐明了等离子体对煤体选择性破碎的致裂机制,构建了等离子体在煤体内部的流注发展模型。结果表明:等离子体通道在煤体内由正极逐渐发展到负极,电压越高等离子体通道携带的能量密度就越大,对煤体产生的冲击破坏效果就越强;电场强度在高介电常数介质内部表现出减弱的趋势,在低介电常数介质内部表现出增强的趋势,导致等离子体对煤体内裂隙的扩展具有选择性;等离子体在煤体内部的发展以流注的形式存在,二次电子崩是流注发展的关键。定量化、可视化研究了等离子体对煤体内部连通性孔-裂隙的影响规律,构建了击穿煤体等效拓扑网络模型,揭示了击穿煤体多尺度孔-裂隙结构损伤致裂机制,提出了击穿煤体孔-裂隙结构的损伤演化模式。结果表明:等离子体携带的高温会降低煤体含氧官能团（羟基与羰基）含量;击穿煤体中孔、大孔显著增加,累积孔隙和分形维数随电压的增加而增加;击穿煤体表面裂隙深度与宽度能达到几十至数百微米级别;击穿煤体内形成了相互贯通的空间裂隙网络,对流体的运移存在导流与控制作用;击穿煤体的抗压强度明显降低,与击穿电压之间存在负指数函数关系;等离子体对煤体存在扩孔、破孔、穿孔及裂隙扩展四种模式。阐明了击穿煤体内瓦斯运移（吸附、扩散、渗流）机制,揭示了击穿电压、击穿次数对孔-裂隙导流能力的控制机制。结果表明:受等离子体对煤体官能团结构的影响,击穿煤体吸附瓦斯的能力降低;击穿煤体内瓦斯扩散速率提升显著,且电压越高扩散速率增加越快;击穿前煤体的渗透率数量级仅为10-2 m D,击穿后渗透率可达几个m D级别,可使煤体的渗透率提高几十至数百倍;煤体渗透率随击穿电压的增加而提高,击穿次数增加后,煤体内粉碎区域半径扩大,一定程度上会堵塞部分气体渗流通道,但粉碎程度增加后有利于瓦斯解吸与扩散速率的增加。本文所取得的研究成果完善了等离子体对煤体致裂增渗机理的研究理论,进一步推动了等离子体技术在改善煤层透气性领域的应用。基于以上研究成果,博士期间作为负责人完成中央高校基本科研业务费等3项,以第一作者和通讯作者发表相关学术论文12篇（JCR一区SCI论文7篇,Top期刊8篇）,累积影响因子47.272,授权发明专利15项。本论文共计包含图131幅,表6个,参考文献340篇。