【摘要】随着我国煤层开采深度不断增加，由于煤层低渗透性导致的瓦斯抽采效率问题愈发严重，常规的瓦斯抽采措施已经不能满足现状。结合煤层瓦斯地质赋存条件和定向钻进技术特点，开展了分段水力压裂煤层增透技术，可有效解决上述问题，其关键在于水力压裂在岩层中所产生的新生裂缝能否顺利进入煤层并提供瓦斯抽采通道。该研究以沁水煤田某矿煤层顶板特征为背景，开展了地应力差、煤岩界面和泵注排量条件下的分段水力压裂实验，分析了分段水力压裂过程中试样生成裂缝发育规律及应力变化规律。研究结果表明：分段水力压裂过程中，第二段压裂效果受到第一段压裂所产生的裂缝影响，且泵注排量的增加会显著提高新生裂缝的发育扩展及连通度，有效改善了煤层透气性；整个压裂过程中应力变化曲线可以分为Ⅰ憋压阶段、Ⅱ裂缝扩展阶段、Ⅲ应力恢复阶段，其煤岩界面强度越高，越有利于岩层中新生裂缝扩展到煤层中。研究揭示了在地应力、煤岩界面和泵注排量影响下分段水力压裂过程中诱导应力的作用规律和裂缝扩展机制，实验结果对分段水力压裂煤岩层增透机理及其施工工艺参数设计具有一定的借鉴意义。