煤层瓦斯运移特性的准确预测是瓦斯高效抽采和利用的前提。在煤的双重孔隙模型中,基质和裂隙被分割为两个独立的系统,基质形状因子则是反映着煤基质几何形态重要的参数,它同而扩散系数共同控制着基质同裂隙间的质量交换速率。为了方便应用,多数学者利用吸附时间这一概念代替扩散系数和形状因子。然而采用现行方法测得的吸附时间并不能准确放映煤体瓦斯扩散特性,为了能够准确获得煤体瓦斯扩散特性,研究煤层瓦斯运移规律,指导煤层瓦斯抽采,还需要分别研究扩散系数和形状因子。本文以寺家庄煤矿15煤层中原生煤和构造煤为研究对象,开展了煤粒瓦斯解吸实验,采用理论分析和实验测定的方法,研究了吸附时间、煤粒瓦斯扩散特征和不同假设条件下形状因子。本文的主要结论如下:1)寺家庄矿原生煤和构造煤测定出的吸附时间在1.5min和120min之间,几乎横跨了整个测定时间。吸附时间受粒径影响巨大,当煤粒粒径从0.074-0.2mm缩小到小于0.074mm时,原生煤的吸附时间缩短近5倍,而构造煤仅缩短3倍。2)原生煤的瓦斯解吸速率低于构造煤,不同粒径原生煤和构造煤的瓦斯扩散系数差值在2-10倍之间。随着解吸的发展,瓦斯扩散系数不断减少,负指数关系能很好的拟合扩散系数随时间的衰减过程。3)煤粒瓦斯解吸过程中,基质形状因子随着时间的增加不断减少,最终趋于稳定。解吸初期的形状因子同稳定值相差近2-3个数量级,使用固定形状因子在计算解吸初期基质同裂隙间质量交换量时会产生较大误差。4)粒径是影响基质形状因子的主要因素。随着粒径的减少,基质形状因子不断增大,构造煤增幅近130倍,原生煤增加近118倍。相同粒径构造煤基质形状因子可高达原生煤的5倍。构造煤经历了长期的地质构造作用,基质不断破坏重构,构造煤煤体近似于弱粘结作用下的颗粒集合体。相较于构造作用,研磨作用对原生煤基质的改造作用相对小。5)形状因子产生时变性的主要原因是,在解吸扩散的初期,基质瓦斯运移到裂隙的扩散特征距离不断增加,当瓦斯压力降传递到中心后,流动趋于稳态,时变形状因子也变为常数。基于菲克扩散定律推导的抛物线、线性和均一浓度分布下球状基质形状因子分布为60?~2、48?~2和~2?~2。抛物线浓度分布下球状基质表面附近的瓦斯浓度梯度大,瓦斯解吸扩散速度快,基质同裂隙间的质量交换速率大,因而形状因子大。6)吸附时间在数值上并不精确等于扩散系数和形状因子乘积的倒数,二者差距在1.5倍到5倍之间。使用测定的寺家庄煤矿吸附时间和的形状因子分布模拟煤层瓦斯抽采,随着抽采时间的增加,二者基质瓦斯压力差不断增加。