CO₂预裂爆破作为煤矿瓦斯高效增透的关键技术是《煤炭科技“十二五”规划》重点研究方向之一。为了探寻煤岩体合理的力学模型及其参数,确定液态CO₂爆破的实际效果和致裂范围,本文以陕北神木某矿CO₂爆破开采为依托,以该矿煤岩为研究对象,进行了静力学特性试验和分离式霍普金森压杆（SHPB）动力学特性试验,基于LS-DYNA^3D数值模拟试验平台,采用正交实验法确定了HJC模型主要参数,通过数值模拟分析了液态CO₂爆破特性,给出了压碎区和裂隙区的范围,确定了38型液态CO₂爆破的合理间距,并应用于矿区工业性试验中,取得了良好的效果。主要研究内容如下:（1）采用应力加载系统和分离式霍普金斯压杆装置分别对煤岩进行单轴压缩试验、巴西圆盘劈裂试验和SHPB冲击压缩试验,确定煤岩基本力学参数,研究煤岩在静载和动载作用下的变形破坏特征,分析煤岩静力学及动力学特性。（2）根据试验数据,在经验范围取值的基础上,基于LS-DYNA^3D数值模拟试验平台,再现SHPB冲击压缩试验的全过程,采用Person相关系数判定模拟应变信号和试验应变信号的吻合度,确定了煤岩Holmquist-Johnson-Cook（HJC）模型主要参数B和N的取值;基于HJC模型,通过数值模拟试验研究了煤岩动态破坏特征和损伤演化过程。（3）根据所确定的煤岩HJC模型参数,建立液态CO₂爆破模型,模拟了38型致裂器爆破过程,对比分析了原始炸药爆破和液态CO₂爆破的裂纹扩展特征和应力波衰减规律,确定了液态CO₂爆破压碎区和裂隙区的范围。（4）根据数值模拟结果,确定38型致裂器有效致裂范围为0.6～0.8m,将此研究成果应用于陕北神木某矿区工业试验中,设计该矿爆破孔距、排距均为0.7m,取得了良好的开采效果,块煤率较炸药爆破提高了38.5%。