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世界的能源消费结构经历了数次变革,18世纪煤炭替代柴薪,19世纪中叶煤炭逐渐占据能源主导地位。20世界60年代初期,大量的廉价石油和天然气动摇了煤炭经济,煤炭工业逐渐衰落,同时也削弱了煤炭科学研究,使之处在停滞不前的状况。之后几次石油危机又重新唤起人们对煤炭的兴趣,危机中石油价格的惊人上涨,又一次改变了能源结构的面貌,恢复了煤在能源结构中的地位。到20世纪80年代,环境保护问题冲击着煤炭工业的发展和研究进程,促使国内外煤炭专家关注煤在生产燃烧利用过程中产生的各种有害物质,并加快了对煤炭生产过程中,煤层中伴生能源甲烷的研究。利用二氧化碳驱替煤层中的甲烷,既可以地质封存温室气体二氧化碳,又可以提高清洁能源甲烷抽采浓度,一举两得,具有特殊意义。本文利用大尺寸（100×100×200mm）原煤试件,在煤样含水率为0%、2%、4%、6%、8%条件下对CH4和CO2在煤体中的渗透特性和CO2驱替CH4进行试验,通过自主研发了MCQ-Ⅱ型试验设备采集数据,并进行了分析对比,主要内容如下:（1）在体积应力31MPa,温度25℃,渗透压6MPa条件下,分别对1#和2#煤样试件进行含水率为0%、2%、4%、6%、8%的CH4和CO2渗透性实验,结果表明,含水率8%的气体渗透率略低于含水率6%气体渗透率,CH4和CO2渗透率分别为1.458×10-4md和1.607×10-4md,1.969×10-4md和2.442×10-4md;含水率4%气体渗透率略低于含水率2%气体渗透率,CH4和CO2渗透率分别为4.569×10-4md和9.46×10-4md,6.606×10-4md和10.12×10-4md。说明气体渗透率随着煤体含水率增加而减小,且符合指数关系规律。（2）在25℃,实验选取了3组条件,分别为渗透压4MPa,体积应力22MPa,25MPa,28MPa;渗透压4.5MPa,体积应力22MPa,25MPa,28MPa;渗透压5MPa,体积应力22MPa,25MPa,28MPa。测得气体渗透率随着体积应力增高而降低,符合指数关系式;在恒温25℃,体积应力25MPa条件下,测得渗透压4MPa,4.5MPa,5MPa,6MPa相应的气体渗透率,结果表明,气体渗透率随着渗透压增高而增高。渗透压4MPa时,甲烷和二氧化碳气体渗透率最低,分别为0.020md和0.070463md,渗透压为6MPa时,甲烷和二氧化碳气体渗透率最高,分别为0.202548md和0.1md。（3）在相同温压条件下,煤样含水率8%的驱替置换比略高于含水率6%驱替置换比,分别为31和30.2,煤样含水率4%驱替置换比略高于含水率2%驱替置换比相近,分别为23.4和21.9,煤样不含水时驱替置换比最低,为2.478。说明驱替置换比随着煤体含水率的增加而增加。（4）CO2驱替CH4过程中,测得煤样不含水时出口处CH4气体所占体积百分比和累积产量最高,驱替结束时出口处CH4百分比降至20%,CH4累积产出量为6.34L;随着煤样含水率增加,出口处CH4体积百分比和累积产量逐渐降低。含水率8%时出口处CH4体积百分比和累积产量最低,驱替结束时分别为0.3%和0.018L。（5）在CO2驱替CH4过程中,随着煤体含水率的增高,煤样储存CO2体积减少。不含水时煤样储存CO2体积为15.707L,含水率增加到2%煤样储存CO2体积为1.441L,含水率4%煤样储存CO2体积为0.936L,煤样含水率时6%储存CO2体积为0.634L,当含水率高达8%时,煤样储存CO2体积仅为0.558L,仅为不含水煤样储存CO2体积的3.5%。