煤储层中孔隙结构的发育程度影响着煤体甲烷的吸附性能。以石楼南区块2_#煤和3_#煤为研究对象,通过低温N₂吸附、低场核磁共振和显微CT等试验手段,定量表征了煤的孔隙结构特征;基于甲烷等温吸附试验,获得了甲烷吸附量的变化趋势,并分析了煤的孔隙结构与甲烷吸附量之间的关系。研究结果表明:SX-2煤样和SX-3煤样的孔隙特征有显著差异,SX-3煤样的微孔数量明显多于SX-2煤样,且其吸附能力优于SX-2煤样,2种煤样均以圆柱状孔隙和墨水瓶形孔隙居多,BET孔比表面积为0.608 5~2.115 5 m2/g,BJH孔体积为0.002 6~0.005 1 cm3/g,平均孔径为9.643 1~17.091 2 nm,SX-2煤样矿物含量明显高于SX-3煤样,煤的孔体积、孔比表面积与煤中矿物含量呈负相关关系;SX-2煤样的T₂谱图呈现三峰分布,SX-3煤样的T₂谱图呈现双峰分布,SX-3煤样相对SX-2煤样的孔隙空间分布更加集中,连通性更好;SX-2煤样的孔隙结构以大孔为主,而SX-3煤样的孔隙结构以微孔为主;2种煤样的裂缝体积主要由平均孔径大于1 000μm的裂缝提供,SX-2煤样的裂缝体积明显小于SX-3煤样;Langmuir模型能很好地描述研究区煤样的吸附行为,微孔对甲烷的吸附起主导作用,Langmuir体积与煤中矿物含量呈负相关关系,与煤的孔比表面积和孔体积呈正相关关系,SX-3煤样对甲烷的吸附优于SX-2煤样,SX-3煤样的Langmuir体积是SX-2煤样的2.1倍。