煤炭工业健康、稳定、持续地发展是关系到国家能源安全的重大问题。随煤矿地下开采深度的不断增加，煤层瓦斯含量、瓦斯压力逐步增大，煤矿瓦斯灾害也日益严重。现阶段，我国煤层气抽采的首要目标是保证煤矿安全生产，同时兼顾煤层气开发与利用。然而，对低透气性煤层而言，煤体透气性极差，采用常规的钻孔布置方式预抽煤层气时，往往达不到所要求的抽采效果。虚拟储层水力压裂是将高压水作为动力，在虚拟储层即煤层顶底板中形成空缝、裂隙或使已有裂缝扩展乃至煤体发生移动，从而使煤体应力得以释放，煤体内的煤层气快速解吸并流动至钻孔空间。其作用有二：使煤体大面积卸压，消除动力现象；使煤体渗透性增加，提高煤层气抽采率，最终实现防治矿井瓦斯灾害的目的。　　本文在重庆大学自主研发的多场耦合煤层瓦斯抽采物理模拟试验系统的基础上增加了水力压裂系统形成水力压裂物理模拟试验系统，并在该系统上开展了虚拟储层水力压裂钻孔距煤层法向距离分别为0mm、40mm、160mm条件下的虚拟储层水力压裂物理模拟试验，探讨了不同虚拟储层厚度条件下水力压裂致裂面空间分布形态特征以及虚拟储层水力压裂增透效果评价，主要研究成果如下：　　①在整个水力压裂过程中，煤岩体内部测点随着压力水的注入，各测点水压力值随着注水压力的上升而上升，直至注水压力达到起裂压力，裂缝产生，煤岩体内部测点水压力值随注水压力发生陡降。　　②通过9个应力压头及位移传感器监测压裂过程中煤岩体不同位置应力应变时空演化，模拟研究水力压裂过程中煤岩体变形规律，探讨地应力以及注水压力对煤层变形的影响，有效探讨分析了水力压裂过程中煤岩体变形的时空演化规律。　　③在相同地应力条件下，改变压裂钻孔距煤层法向距离，三种不同条件下水力压裂试验所达到的起裂压力值有所不同，压裂钻孔距离煤层法向距离为40mm，其起裂压力达到了2.81MPa，总体来看起裂压力值40mm﹥160mm﹥0mm，顶板厚度越厚，起裂压力越大，裂缝产生注水压力下降幅度值也不同。　　④改变压裂钻孔距煤层法向距离进行虚拟储层水力压裂试验，压裂钻孔均位于主致裂面表面，由此表明裂缝均由压裂钻孔附近产生，并沿着裂缝优势面延伸扩展，并且三组试验中或多或少均有不同面积大小的次生裂隙面，当压裂钻孔距煤层法向距离为0mm、40mm时，主致裂面基本沿着垂直于最小水平主应力σ3方向向煤层延伸，主致裂面平滑完整；当压裂钻孔距煤层法向距离为160mm时，致裂面规模最大，次生裂隙面复杂，主致裂面并未以垂直最小水平应力向煤层延伸，以较大倾斜角度贯穿顶板。　　⑤以压裂钻孔距煤层法向距离为40mm为例，通过对比分析煤岩体内部测点在压裂前后的抽采效率发现：虚拟储层水力压裂对于低渗透性煤岩体增透效果明显；在应力控制条件下进行水力压裂，对比钻孔距煤层法向距离0mm、40mm、和160mm三种条件下煤层瓦斯抽采时气体压力演化规律，当压力孔距煤层法向距离为40mm、160mm、0mm时，其下降速率依次下降，表明压裂钻孔距煤层法向距离为40mm增透效果较佳。