微波加热技术应用到煤层气开采中,是一个新的研究领域,大量理论研究有待于进一步完善,为了深入研究微波辐射条件下渗透率与微波功率、辐射时间、有效应力之间的关系,文中利用自行研制的微波辐射含瓦斯煤渗流实验系统和扫描电子显微镜设备进行宏观与微观实验,从宏观和微观两个角度展开研究,最后结合相关理论基础对实验所得数据进行对比分析,分析结果具体如下:首先,借助扫描电子显微镜对微波作用前后煤体结构的变化进行研究,对比微波作用前后煤样微观结构尺寸变化情况,绘制尺寸变化曲线图,综合对比分析发现微波辐射作用对煤体微观孔隙-裂隙结构产生了一定的影响,主要是微波对煤体存在致裂、拓孔等作用。随微波作用时间的延长可以发现煤样内部孔隙-裂隙结构出现二次发育,煤样原生孔隙-裂隙结构扩展并且产生新的孔隙、裂隙;同时对比不同微波功率条件下的扫描结果可以发现高微波功率对煤体结构影响程度较为明显。其次,通过搭建微波辐射含瓦斯煤渗流实验系统进行不同微波条件作用下煤样宏观渗流实验。通过对实验数据进行拟合处理,发现渗透率与有效应力之间满足负指数函数关系,拟合结果R~2均大于0.98,与经典渗透率变化曲线吻合;发现煤样渗透率与微波作用时间、微波功率之间呈正相关。当实验中控制相同微波能量输入时,由于微波功率增加导致微波磁场场强增加,与长时间、低功率的微波作用相比,进行短时间、高功率微波作用,煤样渗透率增加更明显。结合实验数据还发现,在微波作用过程中,降低煤样所处环境的有效应力有助于微波增渗效果。最后,结合分析宏观渗流实验和微观结构扫描实验,发现在微波辐射作用下煤体微观结构尺寸增量(35)d导致煤体孔隙度增加这一结论与改善微波微波辐射条件后煤体宏观渗透率增加这一结论恰好吻合,宏观和微观实验结果相互得到印证。研究结果有助于进一步完善微波辐射作用下提高煤体渗透率相关理论研究,将为微波辐射技术在煤层气开采领域的应用提供理论参考,进而为应用微波技术实现煤层气的工业化开采提供理论基础。该论文有图46幅,表22个,参考文献89篇。