煤体内部孔隙分布范围广泛,小到纳米级大到毫米级共同组成了煤体的孔隙系统。与宏观达西流不同,受到煤体瓦斯游离气、吸附气的分子扩散效应随孔隙尺度变化影响,纳米孔隙内还存在着多种非线性气体传输机制。由此形成了纳米孔隙内部滑流、游离态分子扩散、吸附气运移的多种传输机制共存的现象。但是,由于部分气体传输机制机理的认识不清,关键参数取值模糊,造成众多理论模型在工程模拟应用上分歧较大,还存在理论计算与实际情况偏差巨大的现象。所以,深入研究纳米孔内的非线性流体传输机理就显得尤为紧迫。本文研究内容:以均质纳米活性炭替代原生质煤,开展甲烷超临界条件下的吸附解吸实验,基于微孔填充吸附理论建立了纳米尺度瓦斯气体等温吸附模型;基于超临界甲烷吸附、扩散特性和界面科学吸附势能理论,解决了表面扩散模型中的关键参数取值争议,推导出吸附气表面扩散传输模型;以高精度CT扫描三维重构技术求得孔-裂隙孔隙率占比,建立了孔-裂隙滑流传输模型;结合修正的游离态分子扩散模型和吸附气表面扩散模型建立纳米孔气体多机制传输统一模型,推导出传输通量的等效视渗透率模型;利用定制的纳米孔隙薄膜渗透率实验系统开展不同稀薄程度气体下的纳米薄膜压差穿透实验,等效视渗透率模型进行合理性验证;最后运用格子玻尔兹曼LBM-D2Q9模型对纳米尺度圆管瓦斯气体的过渡流区域传输进行了模拟研究,进一步验证了本文传输模型的合理性,形象地揭示了气体微观非线性流传输的规律特性。研究结果表明:应用超临界DA等温吸附模型在求解纳米尺度孔隙瓦斯气体吸附更为科学准确;吸附气在孔壁面迁移扩散本质上与游离态分子碰撞扩散不同,其驱动力来源于势能梯度,以界面科学势能理论所推导的表面扩散传输模型更加科学可靠;与本文推导的孔-裂隙滑流传输模型相比,传统的圆管束滑流模型显著高估滑流传输能力,游离态分子扩散在非连续流体传输中占主导,并不存在可忽略的情况;理论上,表面扩散系数取值范围应在10^-14m²/s¹0^-10m²/s之间,在半径为2nm的孔隙内,表面扩散传输贡献比例可达60%;耦合了超临界环境、吸附势能和力学响应等因素修正的视渗透率统一模型更加精确,可深入全面反映煤体纳米孔隙内的瓦斯气体多机制传输机理及变化。