注氮驱替煤层甲烷是强化抽采煤层瓦斯的一种新方法，是瓦斯治理的一种新理念。注气影响半径时效特性是井下注气促排煤层甲烷的一个重要参数。本文首先在石港煤矿进行了煤层注气影响半径的现场试验和考查，测试煤巷两帮煤体在注气过程中排放孔的流量变化，通过流量的变化幅度来确定钻孔注气驱替煤层甲烷影响半径，现场试验结果表明，注气影响半径随注气时间的增加而增加，但不会无限增加，发现注气影响半径在煤层的层理方向和垂直层理方向上具有差异性。依据瓦斯渗流理论、瓦斯扩散理论、多元气体竞争吸附理论、能量守恒理论以及理想气体状态方程，建立了注气驱替置换煤层甲烷模型，利用专业模拟软件Comsol Multiphysics，模拟了不同注气压力、不同注气时间下的注气影响半径，通过比对数值模拟结果与现场试验结果发现，两者结果基本吻合；在数值模拟结果的基础上研究了注气影响半径的时效特性，并定量分析了注气影响半径在煤层层理方向和垂直层理方向上的差异差存在形如△R=0.1195t^0.272的幂指函数关系。对数值模拟结果进行回归分析，得到了在煤层透气性、注气钻孔孔径一定的前提下的注气影响半径R与注气时间t、注气压力p的定量关系，定量关系式为：R=（0.5072p0.5237） t^{0.0163p+0.4361})（0.3≤p≤2MPa）。确定石港煤矿在现有的条件下的注气孔与排放孔的合理间距为层理方向上1.6m，垂直层理方向上1.4m。