我国拥有丰富的煤层气资源,煤层气的开采不仅可以减轻国内能源缺乏的状况,同时可以预防瓦斯灾害和减少环境污染。但我国煤层气“高储低渗”的特点致使无法形成大规模工业化开采。普遍认为,温度是改善煤层气渗透性能的一个关键因素。应用煤层气地质学、渗流力学和数学物理方法等理论,针对低渗透煤层的特点,根据煤层气的解吸、渗流变化规律及双重介质的三场耦合作用机理,建立了微波加热条件下煤层气热-流-固耦合渗流的数学模型,详细推导了该数学模型的全隐式数值求解方法,并根据模型和工程实际数据进行了模拟分析。给出了开发微波加热开采煤层气藏储层数值模拟思路。利用传热学、热力学、弹性力学、渗流力学和岩石力学理论建立了微波加热时煤层气热-流-固耦合扩散渗流数学模型,给出了弱解积分方程,利用COMSOL Multiphysics软件进行了煤层气微波加热单井开采的数值模拟。模拟结果表明,在微波加热开采条件下,煤层气渗流压力较未微波加热开采降低更为明显,渗流产量提高。模拟结果与实验相吻合,由此证明了数学模型的正确性及微波加热开采煤层气是合理的。本文研究为低渗透煤层微波加热开采煤层气研究提供了可靠的理论研究和技术支持,同时对环境保护、煤矿安全生产也具有实用价值。