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针对采空区瓦斯与空气混合气三维非线性渗流及扩散传质问题，考虑混合气密度不均匀及重力作用下的上浮因素，建立了三维采空区内变密度混合气非线性渗流及扩散运动的基本方程组．通过数学变换，得出该方程组的相容耦合可解方程组，并用Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元法和上游加权技术对其求解．文末，介绍了可解方程组的相容耦合迭代求解过程和算例．