针对轿子山煤矿M9煤层渗透率低、瓦斯含量高、压力大等特点,将液态CO2相变致裂技术应用于本煤层增透工程试验。从多角度探究了CO2相变致裂增透原理,通过分组对比试验,重点考察致裂孔不同施工顺序、不同装液量对有效抽采半径的影响。结果表明:预抽时间相同时,先施工辅助钻孔致裂时会提供更多的裂隙通道,应力波传播时阻力降低更多,从而使瓦斯抽采有效半径更大;预抽时间90d内致裂孔瓦斯抽采有效半径与装液量呈正相关,预抽时间在90～150d时,在构造应力作用下,钻孔变形大,装液量越多的致裂孔瓦斯抽采有效半径越小;致裂后钻孔瓦斯抽采有效半径是普通孔的3.6～4.2倍,单孔抽采瓦斯纯流量平均增加2.9～5.8倍,瓦斯抽采浓度增加2.3～3.1倍,瓦斯有效预抽时间缩短65%以上。研究结果可为瓦斯抽采钻孔的合理布置提供参考依据。

贵州省科学技术基金资助项目（黔科合基础[2019]1189号，黔科合基础[2019]1426号）；黔科合平台人才[2019]5675;黔科合支撑[2020]2Y056号;黔科合支撑[2020]4Y049号;黔科合支撑[2021]一般348；

1 液态CO2相变致裂装备及增透原理
1.1 致裂装备
1.2 相变致裂增透原理
1.2.1 技术原理
1.2.2 裂纹扩展增透原理
1.2.3 置换驱替煤层CH4原理
2 抽采有效半径测定方法
3 现场试验研究
3.1 试点地点概况
3.2 试验方案
3.3 液态CO2相变致裂对抽采有效半径影响分析
3.3.1 致裂孔瓦斯抽采有效半径的确定
3.3.2 瓦斯抽采有效半径验证
3.3.3 CO2致裂增透技术效益分析
1)工程量分析。
2)安全性分析。
3)增透效果分析。
4 结 论

衡献伟,付金磊,李青松,马曙.液态CO_2相变致裂对抽采有效半径影响的试验研究[J].煤炭工程,2021,53(10):126-130.