低渗煤层瓦斯抽采过程中存在前期抽采量大、衰减迅速,而抽采后期难以抽采的问题,针对这一问题开展了低渗煤层中瓦斯的多尺度运移机理分析及实验研究,考虑了应力载荷及孔隙结构多尺度特征对瓦斯运移机理的影响。首先建立了柱状煤芯单向多尺度动态表观扩散模型,其次由建立了表观扩散系数与表观渗透率的换算表达式,进一步提出了多尺度表观动态渗透率的测定方法。并且考虑应力、流态及提出孔隙结构的多尺度串联理论,建立了微观上描述瓦斯流动机理的多尺度动态综合表观渗透率模型。煤体处于有、无应力加载状态下,CH4与He的渗透率随气压的降低均出现先降低后升高的规律（U型）,探明了出现该规律的原因是有效应力和滑移效应共同作用导致的,且应力加载下的渗透率比无应力加载下的渗透率小两个数量级。煤样越致密（超低渗）、孔隙压力越低,滑移效应越显著,对煤体中气体渗透变化规律影响越大。对煤体进行破坏后,发现能够能够有效增大大孔裂隙的渗透率,但是对增加基质微-纳米孔裂隙中的渗透性效果有限。说明了破坏了的煤体只是改变了较大孔裂隙的结构,而并没有改变微-纳米孔隙的结构。通过利用不同实验方法进行煤体渗透率测定,发现稳态法、脉冲衰减法（传统方法）可以测定煤体大孔裂隙中的渗透率,但是无法测定低渗煤层基质微-纳米孔隙中的多尺度渗透率。新方法能够测定微-纳米孔隙中多尺度动态渗透率,且新方法与传统方法测量数值上相差3个数量级。表明利用传统的渗透率测定方法可能会造成整体渗透率偏大,并且传统方法难以测定无加载条件下的本征渗透率。通过将不同方法测定的渗透率数值代入模型模拟瓦斯抽采压力的变化,发现利用稳态法测定的渗透率数值模拟瓦斯抽采效果,会导致结果过于乐观。将不同的渗透率衰减系数代入模型模拟瓦斯抽采效果,发现衰减系数越小,其抽采压力变化越大,瓦斯抽采效果越好。煤体孔隙的多尺度性决定着渗透率及衰减系数的多尺度性,从而解释了抽采前期效果好,但迅速衰减,而后期难以抽采的主要原因。