我国煤层赋存条件复杂,随着煤矿开采深度的逐渐增加,开采应力扰动对煤层稳定性和煤层渗透率的影响越来越显著,同时由于开采方式的多样性和煤层所处位置的不同,煤层往往会受到不同应力路径的影响,因此很有必要对不同应力扰动下煤层的力学特性与瓦斯迁移规律开展系统的研究。本文采用试验研究、理论分析与数值模拟相结合的方法,对应力扰动条件下煤岩的力学特性及瓦斯迁移规律开展了研究。在试验研究方面,以中国四川某煤矿煤岩试样作为研究对象,运用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置和RLW-2000型微机伺服岩石三轴试验机进行了不同应力路径下煤岩的力学及渗流试验,着重探讨了不同应力路径下煤岩的力学性质、孔裂隙结构变化以及瓦斯运移规律。在理论分析方面,根据不同应力条件下瓦斯在煤岩中的运移特性,分别构建了三种新的适用于不同应力路径下的渗透率模型,并结合试验数据对模型的效果进行了评估。在数值模拟研究方面,通过将煤体视为双重孔隙介质,结合瓦斯质量守恒方程、应力平衡方程、考虑动态克林伯格系数的渗透率模型,构建了煤体流固耦合模型,并将其导入COMSOL数值模拟软件中,研究了瓦斯流动过程中煤样和煤层内部瓦斯的赋存及流动特性。主要研究成果如下:（1）在轴向应力非连续加载条件下,煤样的变形和渗透率的变化规律与连续加载条件下的变化规律基本一致,但渗透率不会出现滞后于应力的现象。煤样的吸附空间不具备分形特征,而渗流空间具有分形特征,且轴向应力非连续加载后,渗流空间的分形维数降低了。在S-D模型的基础上,综合考虑应力对瓦斯吸附状态的影响、克林伯格效应等因素构建了考虑煤样内部动态吸附状态的渗透率模型。（2）在加卸载条件下,较小的围压卸载起始值会降低煤的峰值强度,相同围压卸载起始值时较小的轴压值同样会降低煤的峰值强度,较高的甲烷气体压力会降低煤的峰值强度。基于熵值理论提出了以熵值变化率作为损伤表征参数,并通过与孔隙率的变化率进行对比分析验证了它的合理性。从孔隙率的基本定义出发,结合统计损伤模型,并综合考虑气体吸附膨胀、克林伯格效应等因素构建了考虑损伤作用的加卸载条件下煤岩渗透率模型。（3）在围压等幅循环加载条件下,渗透率对围压具有很强的敏感性,这种敏感性随着循环次数的增加逐渐降低。随着循环数的增加平均渗透率损失值大体呈现降低的趋势,后续循环的平均渗透率损失的值均远小于第一个循环的平均渗透率损失值,而累计的平均渗透率损失值逐渐增大,并且这种增加的趋势逐渐减缓,累计的平均渗透率损失值大体呈对数函数的形式增长。围压循环加载试验后,渗流空间的分形维数降低了。在S-D模型的基础上,将裂隙压缩系数Cf视为一个变量,同时分别考虑加载过程和卸载过程,构建了围压循环加卸载条件下的渗透率模型。（4）围压分级循环卸载条件下,累积塑性变形和相应的渗透率随卸载等级增大逐步增加。在大多数卸载等级下,声发射信号主要发生在第一个循环中,后续循环中的声发射信号较少。在围压分级循环卸载期间,Kaiser效应和Felicity效应实际上是共存的,累积声发射信号与围压之间存在显著的应力记忆效应。根据有效应力原理和能量守恒定律,提出了含瓦斯煤的耗散能计算公式。随着卸载等级的增加,耗散能与循环次数之间的关系由对数关系转换为线性关系。基于能量耗散和信息熵提出了两个新的损伤变量,得出煤样破坏的临界损伤值Dc≈0.9。（5）将煤体视为双重孔隙介质,结合瓦斯质量守恒方程、应力平衡方程、考虑动态克林伯格系数的渗透率模型,构建了煤体流固耦合模型,并将其导入COMSOL数值模拟软件中。随着模拟时间的增加煤样中的孔隙瓦斯压力和裂隙瓦斯压力分布逐渐趋近于稳定,且在煤样中呈现出较为稳定的压力梯度。使用参数χp表征了裂隙瓦斯压力与孔隙瓦斯压力在模拟过程中的变化趋势,得出瓦斯在煤样中流动34h后,其内部的裂隙瓦斯压力和孔隙瓦斯压力基本达到平衡。而在煤层瓦斯抽采模拟过程中钻孔周围的裂隙瓦斯压力和孔隙瓦斯压力逐渐减小,距离钻孔越近裂隙瓦斯压力降低的越多,距离钻孔越远则降低的越少。随着抽采时间的增加,钻孔周围的裂隙瓦斯压力降低的幅度逐渐增大,钻孔周围的裂隙瓦斯压力降低的区域越广。相较于原始应力区,集中应力区的裂隙瓦斯压力降低幅度更小,而裂隙瓦斯压力与孔隙瓦斯压力的比值一直较大。