CO2注气开采不仅能通过地质封存CO2来有效缓解“温室效应”，而且有助于提煤层气的开采效率和产量。本文研究以此为背景，利用自主研发的气体渗透率测试系统，测定煤样渗透率随围压和孔压的变化规律。开展CO2 注气增采上覆层变形相似模拟实验。建立应力依赖动态孔隙度和渗透率计算方法，修正TOUGH2软件中的相应模块，进行注气开采流-固-热耦合分析。建立各向异性渗透率模型，设计了TOUGH-FLAC 集成计算模拟方法。数值模拟了不同因素对注气开采效率的影响规律。在此基础上，进行了注气开采诱发断层滑移方面的可靠性分析。