长期以来，我国能源消费一直以煤和石油为主，结构单一，加上近十年国际油价飞涨，地区不稳定因素增多，这些都严重威胁到我国能源战略安全。煤层气不仅是导致矿难发生的最主要因素，而且，煤层气中含量超过95%的甲烷还是引起全球变暖的温室气体之一。我国煤层气资源丰富，但产量却严重不足，其主要原因是由于我国煤层“高储低渗”的特点导致。煤岩渗透率很低，孔隙尺寸是微纳米数量级，气体在煤岩微纳孔隙中的流动机理与常规油气藏不同。本文将单层分子兰格谬尔等温吸附模型引入煤层气流动的质量守恒方程，描述甲烷分子的吸附和解吸。利用努森数描述煤层气在低渗多孔介质中的流态，在此基础上，引入分子扩散和气体的滑移效应。建立了综合考虑吸附、扩散和滑移效应的煤层气渗流数学模型，并通过有限差分法进行数值求解。通过对一维岩心模型和二维单井生产模型的数值模拟，较为深入地讨论了煤层气渗流机理，并进行了煤层气井产能影响因素敏感性分析，得出以下结论：（1）煤岩表面上的吸附气是影响煤层气渗流和产能的关键因素。（2）分子扩散是煤层气渗流的一种重要机理，分子扩散能加速煤层气的流动，使得产气速率增大。当甲烷分子扩散系数很小时，分子扩散流动远小于达西流动，扩散对渗流的影响较小，但当扩散系数较大时，扩散流动和达西流动可比，此时分子扩散必须考虑。（3）在煤层气渗流机理中，气体分子所处流态十分重要，滑移效应对煤层气渗流影响明显。Beskok-Karniadakis渗透率修正因子考虑了诸多分子之间的相互作用，对气体的流动描述更加全面，适用范围更广。当气体流动处于滑移流态时，它与Klinkenberg理论修正因子一致。