研究煤孔隙内气体的流动规律对煤层气开采、煤与瓦斯突出都有着重要意义。煤孔隙结构复杂,一般将其简化为裂隙系统与基质块。煤的裂隙系统作为气体流动的主要通道,而基质系统是主要储气空间。由于裂隙与基质渗透率性能差异性较大,导致气体在裂隙流动速率快于基质内传输速率,使煤基质压力变化滞后于裂隙压力,表现为裂隙系统与基质系统变形不同步,最终导致煤层渗透率在空间和时间上的演化过程。为了研究煤双重孔隙结构对气体运移影响,本文采用物理模拟与数值模拟结合手段,考虑煤裂隙压力与煤基质压力对煤渗透率作用机制,分别研究了在煤裂隙压力驱动下气体的非稳态流动和稳态流动过程,以及在煤基质孔隙压力驱动下煤裂隙-基质相互作用对渗透率影响。探讨了渗透率随时间、有效应力、气-固界面效应的多因素影响规律。主要研究结论如下:1)研究气体稳态流动过程中有效应力对煤渗透率影响规律。实验结果表明随着有效应力的减小,煤表观渗透率呈先下降后上升的趋势。基于气体分子的动力学特性,构建考虑气-固耦合的渗透率模型,采用数值模拟气体稳定流动状态下煤表观渗透率沿气体流动路径的分布变化。研究发现当注气压力高于1 MPa时,煤体气体流场分成粘性流态区与滑脱流态区。在稳态流动条件下,这两种流态区的渗透率与煤样的整体渗透率相等。数值分析量化了气体滑移对气体流量的贡献度,并进行等效渗透率与实测渗透率的误差分析。2)研究气体非稳态流动过程中煤体渗透率的时空演化规律。依据实验观测到的气体压力梯度衰减过程中气体流速变化,数值模拟流场渗透率随时间演化过程。研究发现煤渗透率随时间呈先下降后上升变化过程。在低孔隙压力区域,由于气体滑脱导致煤渗透率回弹量越大。3)研究煤裂隙-基质相互作用对煤渗透率影响规律。改进压力衰减测试方法;观测了在恒有应力条件下和变有效应力条件下渗透率随时间的演化规律。数值模拟注气过程中裂隙渗透率与基质渗透率的演化规律。通过假定边界条件分析了煤基质膨胀对裂隙渗透率的影响程度,量化出局部应力与宏观应变对渗透率的影响等。