针对压裂过程中压裂液增黏剂的活性较低、破胶不完全、滤饼、残留以及对产层的污染等问题,基于颗粒流平行粘接模型、煤岩力学参数以及负压循环改造过程,构建了欠平衡条件下的煤岩井眼离散元数值模型,在不同泵注压力、环向割缝数量、割缝宽度以及井眼直径下,对5次增压放喷后井筒周围煤岩形成的破碎带进行数值模拟。分析了煤岩井眼周围的破碎状态,论证了负压循环改造技术的产层改造效果。研究结果表明:增加氮气的泵注压力、环向割缝数量以及割缝宽度可以增大负压循环改造形成的破碎带半径,但随着泵注压力、环向割缝数量以及割缝宽度的不断增加,破碎带半径增大幅度会发生不同程度的指数衰减;可以通过优化负压循环改造的施工参数及割缝筛管参数,来优化煤层气水平井负压循环改造的施工技术方案。研究结果可为负压循环技术的现场应用提供指导。