液态二氧化碳相变致裂技术是一种基于物理爆破的煤层增透技术,相对于目前常见的多种水力化措施、炸药深孔预裂爆破等增透措施,该技术具有使用方便、增透效果好、在单一低透松软的复杂煤层条件下适用性好的优点。本文首先阐述了液态二氧化碳相变致裂设备的构成,在地面试验的基础上进行了改进,以期更利于井下使用。在九里山矿16051底板抽采巷进行了穿层钻孔相变致裂增透试验,通过测试考察试验前、后抽采钻孔的流量、浓度等参数,表明液态二氧化碳相变致裂技术具有很好的增透效果:相变致裂试验后,煤层透气性系数提高了43.62倍,单孔平均抽采流量是水力冲孔措施的2~9倍,是未采取增透措施的3.5~16.3倍,并且流量衰减强度减小了66.5%,抽采更具有可持续性。另外,依据渗流理论、质量守恒理论、能量守恒理论及有效应力方程,建立了相变致裂影响半径力学模型,结合数值模拟软件Comsol Multiphysic得到270MPa压力下的相变致裂的影响半径,通过与现场试验的结果相对比,确定了九里山矿现有条件下相变致裂的有效影响半径为5.0m,并在此基础上研究了钻孔的合理布孔参数。