为了丰富井下注气增产瓦斯的理论,解决大平煤矿“三软”煤层瓦斯抽采后期钻孔产能低下的现状,论文首先研究了注气增解增产机理和增能增产机理,然后分析了低渗煤储层瓦斯运移规律和大平煤矿瓦斯抽采钻孔注气增产瓦斯的可行性,最后在21161底板抽放巷进行了注气(0.6 MPa压缩空气)增产瓦斯的工业性试验,并取得了一定的效果。研究发现无论是N2还是CO2都可以降低了CH4的分压,促进CH4解吸,即分压增解机理;从吸附势角度看,N2不会置换CH4,CO2在特定的条件下置换CH4的效果才好;根据实验室测试启动压力梯度的原理,建立了现场测试煤储层瓦斯启动压力梯度方法,并获取了大平煤矿原始煤储层和水力冲孔后煤储层瓦斯启动压力梯度分别为0.46 MPa/m和0.12 MPa/m,同时还得到了考虑启动压力梯度的渗透率;在瓦斯抽采后期,由于储层能量降低一部分瓦斯气体不能克服启动压力梯度处于扩散状态,向煤层注入压力高于储层瓦斯压力的其他气体后增大了储层能量,增大了气体压力梯度,这使得瓦斯可以克服启动压力梯度变为低速非线性渗流状态,提高钻孔瓦斯产量,即注气增能增产机理。通过详细分析21161底板抽放巷注气增产瓦斯的工业性试验发现:注气增产瓦斯是一个缓慢持续的过程;注气期间瓦斯日产量均有所提高,最高可达434 m3,比注气前日均约100 m3提高了3倍多;四次注气过程中,每次的效果不同,推测注气效果可能与注气钻孔的相对位置有关;注气时瓦斯浓度缓慢下降,停止注气后瓦斯浓度会缓慢升至注气前水平。