本发明属于煤层气采收技术领域，具体涉及一种深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法，包括以下步骤：S1)在煤层上方n处向下钻竖直井至目标煤层深度，分别确定竖直井中注入井、采气井的数量及位置，开挖水平井并联通竖直井，在水平井段使用水压致裂技术，抽水降压；S2)监测煤层的气体压力、组成成分和各气体分压，向注入井注入氮气并在采收井进行采收气体，当产生气体中水蒸气分压几乎为零时，停止采收气体；S3)向注入井注入二氧化碳，封孔，3～5天后再次在采收井进行采收气体，当监测煤层气分压几乎为零时，增大注入二氧化碳至二氧化碳无法继续注入，即可。本发明利用氮气和二氧化碳的相配合开采策略，大大提高了采收率。