徐吉钊，翟 成，桑树勋，孙 勇，丛钰洲，郑仰峰，唐 伟

(1.中国矿业大学 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学 安全工程学院，江苏 徐州 221116；3.中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116；4.中国矿业大学 煤层气成藏与地质过程教育部重点实验室，江苏 徐州 221008)

瓦斯高效智能抽采是有效防治煤层瓦斯突出、保障煤矿安全开采的重要举措，而煤层高瓦斯含量、低孔渗性及复杂地质结构往往成为制约煤矿集约化开采的主要影响因素[1-3]。作为一低温惰性压裂液，BULLEN和LILLIES[4]提出利用纯100%液态CO2流体代替压力水致裂煤层来提高气体产量，可极大地减少水资源的消耗量。美国圣胡安盆地于1995—2001年期间开展了大规模的液态CO2注入煤层工程试验，其中约3.36×105t的CO2介质注入4口井内，提高了气体抽采效率[5]。2010年沁水盆地的SX-001井注入CO2试验结果表明，注入后的产气率是注入前的2.45倍[6]。

基于损伤力学和空气动力学，周西华等[7]研究了液态CO2爆破原理及最优钻孔布置参数，通过FLAC3D数值软件，证实了液态CO2爆破技术能够有效致裂煤层结构。张东明等[8-9]提出了低渗煤层液态CO2相变定向射孔致裂增透技术，理论分析液态CO2相变射孔破岩力学机理及地应力条件下裂隙扩展力学机理，借助PFC2D分析了不同地应力和射流压力下液态CO2相变射孔破岩及裂隙分布特征。文虎等[10-11]指出，液态CO2瞬时低温作用可造成煤体水分相变成冰并促进裂隙扩展延伸，结合CT扫描技术研究发现液态CO2冻融作用可促进煤体内部产生显著的新生裂隙。……