我国煤层普遍具有低渗透性的特点,不利于煤层气的开采。为了提高煤层的渗透性,一些新的增透措施正在被研究利用,比如气爆增透技术、超声激励煤层增透技术,其中包括高压电脉冲技术。该项技术起初是被应用于石油开采中,后被嫁接到煤层气开采中,作为一种新的煤层增透技术,尚处于研究起步阶段,因此存在许多问题尚需解决。本文综合利用力学理论知识、试验研究和有限元软件模拟,对该项技术在钻孔注水煤层中的增透效果进行分析研究,得出以下成果:(1)理论分析认为煤层中裂隙的密度、长度、宽度以及贯通程度越发育,煤层的渗透性就越高,就越易于煤层气的解吸。根据岩石力学相关理论,推导出在试验中,孔壁产生新裂隙的起裂压力应不低于5.5MPa,理论计算结果与试验结果相吻合。然后通过断裂力学,对静水压和脉冲压力作用下裂隙尖端应力强度因子的变化过程进行分析,了解了裂隙扩展的演化规律。(2)根据以上理论分析在实验室进行了钻孔注水高压电脉冲煤层增透试验,模拟3MPa静水压以及3MPa静水压条件下施加10kv高压电脉冲后对煤样的致裂效果。然后利用CT扫描仪对试验试件进行扫描分析。由扫描结果可知:原煤样致密、硬度高、无裂隙分布。3MPa静水压作用下,煤样孔壁以及周边没有裂隙产生,而在3MPa静水压中施放10kv高压电脉冲后,孔壁以及周边的裂隙数目明显增多,说明水中高压电脉冲技术对煤样能够起到理想的增透效果。(3)利用ABAQUS扩展有限元法,对钻孔注水高压电脉冲煤层增透试验进行模拟,分析不同的静水压以及不同脉冲压力作用下,煤样裂隙的扩展情况。模拟结果表明:当钻孔内静水压达到3MPa时,裂隙长度未发生变化,宽度有一定的变化。而当静水压达到7.541MPa时,裂隙开始延长。当在静水压中施加脉冲荷载后,裂隙的延伸长度相比静水压显著增加,并且延伸长度随着初始放电能量的增大而增大,说明高压电脉冲对煤样的致裂效果要优于静水压致裂效果,且初始放电能量越高致裂效果越好。伴随着静水压和脉冲压力的作用,在裂隙尖端产生一定的拉应力,且拉应力值随着孔内压力的增大而增大,这是导致裂隙扩展延伸的主要原因。