目前,煤炭仍是我国能源结构中的主体,煤炭的开采伴随着煤层气的产生,其既是造成温室效应的一种有害气体,又是一种清洁燃料。近年来,煤层气作为一种清洁能源受到各国高度重视。我国煤层气资源储量丰富,但由于大部分煤储层渗透性较低,严重制约了煤层气的抽采。因此,提出一种合理的解决低渗透性煤储层渗透率的增产方式势在必行。高压脉冲放电致裂增透技术是近几年新出现的一项技术,是一项很有发展前途的增透技术,对提高煤层气的抽采率具有重要的实用价值。本文借鉴高压脉冲放电技术在石油开采、地质勘探等工程领域的应用,采用理论分析、相似模拟试验以及数值分析相结合的方式,分析高压脉冲放电对不同强度、含节理以及含孔壁预制裂缝的相似煤体试样的致裂作用效果;研究在脉冲放电作用过程中裂纹扩展规律以及钻孔内部损伤情况;并利用PFC2D离散元颗粒流模拟软件,对不同强度煤体施加不同峰值压力的冲击波,分析其裂纹扩展规律及振动速度的衰减规律;主要研究成果如下:(1)采用高压脉冲放电试验系统进行脉冲放电致裂试验,试验表明高压脉冲放电作用下裂纹的扩展过程可分为三个阶段:准备阶段、发展阶段、破坏阶段;对于不同强度试样,随着放电次数的增加,试样裂纹的扩展长度逐渐增加直至完全贯通;裂纹的宽度也随着放电次数的增加逐渐增加;在地应力作用下,裂纹始终沿着垂直于最小主应力的方向扩展。(2)与完整试样相比,含节理试样出现贯通性裂纹所需的脉冲放电次数较少,随着脉冲放电次数的增多,含节理试样上表面裂纹数量以及宽度都明显增加,试样钻孔内部较完整试样损伤严重,这表明当钻孔周围存在节理不连续面时,冲击波遇其会产生反射叠加作用,冲击波峰值压力增大,增强了对试样的致裂效果。(3)孔壁预制裂纹为30°、45°方位角时,对试样的冲击次生裂纹起裂具有一定的导向作用,在脉冲放电作用下试样在预制裂缝尖端起裂并沿着最小主应力垂直的方向进行扩展。60°方位角对试样冲击次生裂纹的起裂无导向作用,裂纹直接从孔壁处起裂而非预制裂缝尖端。(4)不同煤体在不同峰值压力作用下致裂效果不同;单次冲击作用下,随着冲击波峰值压力的不断增大,裂隙数目、破裂面积都呈现出先增大后减小的趋势。肥煤、焦煤在15 MPa峰值压力下振动衰减的幅度比较平缓、持续时间比较长,更利于煤层气的解吸;无烟煤在35 MPa衰减更平缓,更利于煤层气的解吸。