煤炭学报

作者：林海飞, 仇悦, 严敏, 李树刚, 王瑞哲, 张笑盈, 周行, 蔡如意,

关键词：煤层, 超声波, 瓦斯增流, 煤层增透, 增流机制,

我国大部分矿区煤层渗透率较低，如何利用煤层增透技术提升瓦斯抽采效率是目前煤矿安全领域研究的重点。超声波激励因其能有效改善煤层孔隙裂隙结构、促进瓦斯解吸与渗流，被广泛认为是一种具有广阔应用前景的煤层增透方法。为系统把握超声波激励煤层瓦斯增流抽采方法研究现状及未来发展方向，分类梳理与总结了近年来国内外相关研究成果。回顾了超声波激励煤层瓦斯增流抽采方法的发展历程，阐述了其物理基础与作用机制，该方法通过机械振动、热效应及空化作用，促进煤体微裂隙的生成与扩展，改善孔隙连通性，增大瓦斯解吸动能，进而强化瓦斯运移能力。系统分析了超声波激励对煤层瓦斯增流的影响规律，发现煤体官能团断裂、孔隙裂隙改造程度及瓦斯增流效率与煤体含水率、超声波功率及作用时间呈正相关，低阶煤的孔隙裂隙改造及瓦斯增流效果优于高阶煤，提出不同液体环境及脉冲超声波激励煤层促解增流瓦斯新方法。为进一步推动该方法安全高效及规模化利用，未来重点研究方向为：超声波激励煤层瓦斯增流多场耦合及协同机制，研究超声波激励煤层瓦斯增流的地质−工程一体化适配性技术，研发超声波激励煤层瓦斯增流抽采装备以及该技术装备的智能化。通过对上述关键问题的深入探索，以期突破现有瓶颈，推动超声波定点激励与精准调控技术在低渗煤层中的实际应用，实现瓦斯高效增流与精准抽采。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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