煤层渗透率是评价煤矿瓦斯(煤层气)抽采条件重要参数。本文运用瓦斯地质学、扩散理论、渗流力学等相关理论,借鉴油气藏开发领域通过试井测定储层渗透率的成果,采用理论分析、数值计算、实验室试验、现场试验等方法,开展瞬时扩散-渗流模型及瓦斯压力恢复法煤层渗透率测定研究。首先构建煤的瓦斯瞬时扩散模型并得到其解析解,将瞬时扩散系数引入煤基质瓦斯扩散过程,建立煤层瓦斯非稳态瞬时扩散-渗流模型,采用COMSOL数值软件对该方程进行了求解,并绘制渗透率计算图版。与此同时,搭建实验室煤样瓦斯压力恢复曲线测定系统,测定不同条件下的煤样瓦斯压力恢复曲线,并用图版法,依据压力恢复曲线解算出煤样渗透率,通过与“稳态法”测定的煤样渗透率进行对比,验证方法可靠性。最后,在现场测定煤层钻孔瓦斯压力恢复曲线,并用图版法计算出煤层渗透率,通过与前人测定的煤层渗透率结果对比,证明方法的可行性。通过本文的研究取得了如下成果:(1)利用相似理论和扩散第二定律建立了瓦斯扩散系数计算方法,用该方法得出瓦斯扩散系数是时间的函数(即瞬时扩散系数),并可以较好的表示成幂函数形式。(2)将煤基质简化成多孔球形颗粒,并认为煤基质内瓦斯以瞬时扩散方式向外运移。根据瓦斯瞬时扩散系数和扩散第二定律,建立了煤的瓦斯瞬时扩散模型,同时利用分离变量法,得出了煤的瓦斯瞬时扩散方程的无穷级数解。(3)依据实验和现场测定煤渗透率的需要,构建了非稳态瞬时扩散-线性渗流模型和非稳态瞬时扩散-径向渗流模型,并利用COMSOL数值软件对模型进行了求解,根据解算结果,建立了一种煤层压力恢复法渗透率计算图版。(4)搭建了煤样瓦斯压力恢复曲线测定系统,并测定了不同瓦斯压力、不同应力条件下的煤样瓦斯压力恢复曲线,同时利用煤层压力恢复法渗透率计算图版,建立了一种简便、准确的渗透率计算方法,计算出不同条件下煤样渗透率,通过与“稳态法”测定的煤样渗透率进行对比证明压力恢复法测定煤渗透率方法可靠。(5)研发了现场测定钻孔瓦斯压力恢复曲线的小型装置,并在现场测定了煤层钻孔瓦斯压力恢复曲线,解算出煤层渗透率,通过与前人测定的煤层渗透率对比证明压力恢复法测定煤层渗透率可行。