瓦斯治理是防止煤矿重特大事故的重中之重,消除瓦斯危害对煤矿安全生产依然具有举足轻重的意义。随着平均开采深度逐年加大,我国很多煤层呈现出高地应力、低渗透性的特征,进一步增加了矿井瓦斯治理的难度。本文以潞安集团常村煤矿3号煤层为研究对象,开展了低透气性煤层瓦斯渗流特性和声发射特征实验研究。主要包括以下内容:第一:开展了煤体渗透性理论分析,讨论了煤体渗透性的表征因素、特征、演化规律以及影响因素等;分析了煤岩体的声发射产生机理和煤岩体的凯塞效应;探讨了声发射技术在煤体渗透性检测方面的应用。为渗透特性和声发射特征实验研究奠定了基础。第二:对取自潞安集团常村矿N3工作面的煤样进行制备(Φ50*100),并在有关力学参数基本实验的基础上,利用WYS-800微机控制电液伺服三轴瓦斯渗流实验装置分别进行了三轴压缩的“煤—气”耦合实验及三轴循环“加—卸”轴压“煤—气”耦合实验。主要结论为:(1)煤样在循环加卸载过程的应力-应变全过程曲线会受到常规三轴压缩试验相应曲线的一定控制。煤样的渗透率-应变的变化趋势同应力-应变关系的相关性很好,但是渗透率-应变曲线的渗透率最大值却相对滞后于应力达到峰值点。(2)煤样的应变-渗透率曲线具有比较显著的分段特点,在加载过程中,伴随着轴向应力的不断增加,煤样的渗透率会表现出稳定-降低-突变增大-保持高位稳定的变化趋势。(3)煤样在峰前和峰后分别进行一次加卸载试验时,其应力-应变-渗透率关系曲线具有比较明显的分段,具体可分为四个特征段。四阶段相对应的渗透率变化特征为渗透率稳定减小——小幅增加——缓慢减小——快速增加。第三:对实验煤样制备成四种规格(Φ50*70、Φ50*80、Φ50*90、Φ50*100),利用声发射检测仪对煤样进行单轴条件下的声发射特征实验和三维定位实验。主要结论为:(1)煤样应力-时间-振铃计数与振铃累积的关系较好地体现了煤样的变形破损。尺寸较小煤样的声发射模式为渐进型;而尺寸较大煤样的声发射模式为突跃型。(2)声发射能量的高低能够较好地对应声发射振铃数的改变。同直径不同高径比条件下,伴随着高度的不断增加,煤样的抗压强度增加,但其声发射能量累计数却减小。(3)煤样的声发射定位效果能够用以判断煤样裂纹产生、扩展的走势及方向,并且较好地预测煤样的破坏面。