基于淮南、淮北煤样品手选原生结构煤均质镜质体,制作粉煤光片统计遴选均质镜质体纯度90%左右的样品,进行液氮吸附和X射线衍射、13C核磁共振、电子顺磁共振、傅立叶红外光谱等大分子结构测试实验研究不同变质程度煤纳米孔隙的演化规律及机制。取得了以下主要成果:揭示了镜质组纳米孔对深成变质作用和岩浆热变质作用的响应特征,煤镜质组纳米孔隙在0.7%<Ro,max<1.2%孔容、比表面积下降,1.2%<Ro,max<1.9%孔容、比表面积升高,且岩浆热变质作用煤的孔容、比表面积较深成变质作用大,1.9%<Ro,max<2.2%孔容、比表面积降低;揭示了煤镜质组大分子结构的演化规律及机制,0.7%<Ro,max<1.2%阶段,煤镜质组中羧基与羟基的酯化反应较为显著,自由基浓度变化不大,羧基、羟基随煤级升高而降低,脂肪结构随煤级升高而增加,1.2%<Ro,max<1.9%阶段,煤镜质组中脂肪结构裂解作用明显,自由基浓度增加、变化幅度较大,脂肪结构及甲基等含量迅速减少且岩浆热变质作用煤的脂肪结构脱落速率较深成变质作用而言更快,1.9%<Ro,max<2.2%阶段,煤镜质组中芳环的缩聚反应和稠环化作用显著,脂肪结构及甲基等含量减小,且较前一阶段而言煤化进程加快;阐述了煤镜质组纳米孔随煤化进程的演化机制,煤的羟基和羧基在0.7%<Ro,max<1.2%阶段结合产生的水在静岩压力下排出,孔容、比表面积降低,脂肪结构中的甲基、亚甲基、次甲基在1.2%<Ro,max<1.9%裂解减少生成甲烷产生气孔,且岩浆热变质作用煤的脂肪结构脱落速率较深成变质作用而言更快,导致煤的孔容、比表面积不断增大且岩浆热变质作用煤的孔容、比表面积较深成变质作用大,1.9%<Ro,max<2.2%阶段,芳环的缩聚与稠环化作用,面网间距降低,不稳定气体转换成羰基等稳定官能团,导致储层压力降低从而使纳米孔孔容和比表面积降低。