Рассмотрены физико-механические основы активации десорбционного процесса в угольных пластах, приведена методология ее численной оценки при нарушении равновесного состояния высокогазоносного угольного массива. Обоснованы возможности ее использования для разработки технологий, позволяющих осуществлять контролируемую дефлюидизацию массива при отработке угольных пластов, добыче шахтного газа, а также способов предотвращения газодинамических проявлений горного давления. Построена молекулярно-механическая модель микроструктуры угольного вещества. Установлено силовое поле, описывающее молекулярную структуру угля, с использованием основных принципов молекулярной механики и динамики обоснован механизм сорбционной связи метана в микропорах угля и его межпоровом пространстве. Рассмотрены особенности деформирования и деструкции микроструктуры угля в области больших и малых напряжений. Описан конформационный механизм деформирования и выполнено энергетическое оценивание конформационных перестроек микрострукры угля при ее трансформации. В зависимости от изменения микроструктуры угля различной степени метаморфизма детально исследована кинетика активации десорбционного процесса в угольном пласте. Все этапы механизма активации десорбции метана описаны в контексте причинно-следственной связи между микроструктурной трансформацией угля, изменнием физического состояния сорбированного метана и развитием в угольном пласте диффузии десорбирующего газа.