一種超臨界二氧化碳驅(qū)替煤層甲烷的多功能實驗裝置及方法，屬于煤層氣多功能實驗裝置及方法。裝置包括超臨界介質(zhì)供給系統(tǒng)、甲烷供給與溶解系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、加壓驅(qū)替萃取系統(tǒng)、分離收集系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)；超臨界介質(zhì)供給系統(tǒng)和甲烷供給與溶解系統(tǒng)與加壓驅(qū)替萃取系統(tǒng)的輸入端連接，加壓驅(qū)替萃取系統(tǒng)和輸出端分別與抽真空系統(tǒng)、分離收集系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)連接。優(yōu)點：利用超臨界二氧化碳特殊的物理、化學(xué)特性實現(xiàn)三軸壓力作用下超臨界二氧化碳驅(qū)替煤層甲烷并萃取煤巖的多功能實驗，結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、造價低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)超臨界二氧化碳驅(qū)替萃取過程中甲烷的驅(qū)替率測試、煤巖裂隙發(fā)育規(guī)律和應(yīng)力變形監(jiān)測以及萃取前后滲透率變化測試。