李军军 ，余梦飞 ，李国富 ，王 争 ，龚 健 ，高军科

（1.煤与煤层气共采国家重点实验室, 山西 晋城 048012；2.易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司, 山西 太原 030031；3.河南理工大学 土木工程学院, 河南 焦作 454000；4.湖北航天化学技术研究所, 湖北 襄阳 441003）

0 引 言

我国煤层气资源丰富，储量约36.8 万m3，位居世界第三，开发和利用潜力巨大[1-2]，但煤层渗透率普遍偏低，一般在（0.001～1.800）×10-3μm2[3]。目前，提高煤层的渗透性已经成为我国煤层气抽采效果成败的关键，不仅商业开采面临挑战，而且制约煤矿的安全绿色生产[4]。因此，研究低渗透煤层增透技术迫在眉睫。国内外煤炭工作者对提高煤层渗透性进行了长期探索和实践，目前提高煤层渗透性的技术主要有水力压裂、水力割缝、开采解放层、深孔爆破预裂、等离子脉冲等[5-9]。水力压裂和水力割缝耗水量大，且活性水压裂液中的化学添加剂对地下水资源造成污染，大量的活性水压裂液会占据煤层气流通通道，导致产气量降低；深孔预裂爆破实施过程易发生事故；开采解放层多适用于煤层组的联合抽采，但对于单一厚煤层，压裂施工复杂，效果不理想；等离子脉冲技术对于储层改造效果维持时间难以保证且成本过高。

高能气体压裂技术最早于19 世纪60 年代由美国提出[10]，其实质是通过非爆炸方式产生大量气体，促使脆性煤岩体产生较长的多裂缝体系，沟通更多的天然裂缝，形成复杂的网络裂缝，达到致裂效果的目的[11-14]。陈莉静等[15]利用断裂力学初步揭示了高能气体作用下的致裂机理；……