对煤层瓦斯进行抽采是防止煤与瓦斯突出和将瓦斯作为清洁能源利用的基本手段。在煤层中注入CO₂,一方面能够增加瓦斯的抽采量,同时可以将CO₂贮存在不开采煤层中,以减少温室气体排放。在CO₂注入煤层的过程中,CO₂将会吸附和溶解在煤层中,并使煤层缓慢膨胀,产生吸附应变。吸附应变将通过使煤岩微观结构重新排列到一个更低自由能状态释放,诱发煤的损伤,并影响渗透率的演化。尽管这种由于气体吸附和溶解诱发的损伤在过去的注入CO₂实验中被观察和得到,但经常在渗透率模型中被忽略。另一方面,采用超临界CO₂进行煤层压裂被认为是一种非常具有前景的煤层增透方法,但目前对于这种压裂导致渗透性演化的机理尚不是很清楚。鉴于此,本文对CO₂注入煤层过程中吸附损伤和超临界CO₂压裂过程引起的渗透率演化规律进行数值分析,主要研究内容包括:（1）吸附性气体作用下,煤层由于吸附应变而产生损伤,从而影响渗透率演化。基于此,将由于气体吸附产生的煤损伤考虑到双孔隙度渗透率模型中,建立考虑吸附损伤的双孔隙度渗透率模型,并通过与完全弹性模型的对比,证实渗透率模型中考虑吸附损伤的必要性和科学性。（2）利用建立的吸附损伤双孔隙度渗透率模型,研究不同气体、不同注气压力和不同煤阶对渗透率曲线的影响,分析渗透率演化的机理,并与典型的实验观测结果进行对比,以验证模型的正确性。（3）基于CO₂的Span-Wagner状态方程,同时考虑煤层变形、气体流动和煤层损伤,建立超临界CO₂气压致裂过程的多物理场耦合模型,开展超临界CO₂、液态CO₂和水力压裂的数值模拟,分析裂纹的萌生、扩展过程,研究动力黏度对起裂压力、破裂压力的影响,以证实超临界CO₂具有明显的压裂、增透优势。