煤层气作为一种非常规能源,日益受到世界各国的重视。中国煤层气资源非常丰富,经济有效地开发煤层气资源可以中国缓解日益严峻的能源需求。中国煤层气储层普遍具有低渗、低孔、低饱和度的特点,为有效的开发煤层气资源,在采用直井开发时必须采用水力压裂技术改造储层,以沟通煤层中存在的发育的天然裂隙,改善煤层气渗流条件。现阶段缺乏对煤岩水力裂缝扩展规律的认识,现有理论大都建立在常规岩石力学理论的基础上,缺乏物理模拟实验的理论支持。进行煤样压裂物理模拟实验研究,来探究煤层水力压裂裂缝扩展规律,将裂缝扩展规律更加量化地表示出来,将有助于更加准确的描述裂缝扩展过程和规律,　　本文针对煤层气地面直井应用水力压裂的技术特点,在分析煤样岩石力学性质的基础上结合煤层水力裂缝形态的井下观察,通过理论分析,设计并完善了煤样压裂物理模拟实验的实验方法和实验方案。从山西晋城矿区井下采集了实验用煤样,进行了煤样的真三维水力压裂物理模拟实验,探究了地层应力、天然裂隙分布、渐进角对煤层水力压裂裂缝起裂和扩展的影响,并且得出了初步的水力裂缝扩展方向的判断标准。