【目的和方法】煤层气的吸附与解吸过程不仅会诱发煤体宏观变形,还显著改变煤的大分子结构特征,不同气体的作用机制与影响程度存在明显差异。基于自主研发的在线激光拉曼光谱测试系统,从分子尺度揭示无烟煤在CO₂、CH₄和N₂注入条件下的结构响应差异特征及作用机制。【结果和结论】气体注入导致煤微晶结构的D₄、D、D₃和G峰呈现明显蓝移,解吸时则表现为红移,且解吸过程结构无法完全恢复。随着吸附压力的增加,峰面积比(A_D/A_G)、峰强比(I_D/I_G)及D峰半高宽(FWHM)均显著增大,反映出微晶尺寸减小、结构有序度下降及缺陷增加,其中CO₂诱导结构变化最显著,影响程度排序为CO₂>CH₄>N₂。这一微观结构变化规律,为深部煤层CO₂/N₂强化煤层气开发和CO₂地质封存提供了分子层面的理论依据。