含夹矸厚煤层综放开采过程中,夹矸使得开采难度增加,矿山压力无法将顶煤充分破碎,造成顶煤放出率较低。采用水力致裂技术可以弱化含夹矸煤层的力学性能,降低煤矸层整体强度,使顶煤充分破碎并及时垮落;可以降低煤层冲击地压及瓦涌出灾害,湿润煤层并改善工作面作业环境,该技术应用于放顶煤开采中具有安全、经济、环保和高效的特点。本文以含夹矸厚煤层水力致裂技术在煤矿综采放顶煤中的应用为工程背景,针对当前研究存在的不足,采用理论分析、试验研究、数值模拟及现场试验相结合的方法,深入研究了含夹矸厚煤层失稳机制及水力致裂特性,取得的研究成果如下:（1）根据煤层中夹矸层在煤岩层运动中发挥的控制作用不同,提出了“关键夹矸层”概念。关键夹矸层对放顶煤开采具有决定性作用。夹矸厚度较大时,放顶煤开采中夹矸的破碎效果变差,顶煤破碎块度较大,放煤支架不能充分放煤或者放煤困难。（2）含夹矸煤层注入高压水后,积聚在煤岩体内的弹性能主要转化为使煤岩体塑性变形并产生裂隙扩展的耗散能以及煤岩可释放弹性能,其中,煤岩裂隙扩展引起的耗散能与水压及煤岩体损伤程度成正比。因此可通过煤岩高压水致裂,促使煤岩节理裂隙起裂扩展,增大裂隙扩展耗散能,增加煤岩破坏程度,提高煤体放出率。（3）建立了含夹矸煤层水力致裂试验系统,研究了水力致裂特性,结果表明:含夹矸厚煤层水力致裂过程中,根据致裂机理与裂缝扩展机理可以分为两个阶段,即含夹矸厚煤层压密阶段、裂缝起裂并扩展阶段。含夹矸厚煤层注水致裂中,当水压达到试块弱面的破裂极限时,试块开始产生裂缝。围压比分别为σ1/σ2=1、1.5、2、2.5、3时,进行水力致裂,试块破裂极限不同,围压比为1时,致裂压力极限为7.45MPa,围压比为3时,致裂压力极限降至4.98MPa,即围压比越大,注水压力破裂极限越小。（4）预制水平裂隙和垂直裂隙的含夹矸厚煤层试块,在进行水力致裂时,预制水平裂隙试块承压为3.58MPa,预制垂直裂隙承压极限为4.13MPa;试块破裂产生的裂缝沿着预制裂隙发生扩展,表明预制裂隙产生的裂隙节理等弱面结构对含夹矸煤层注水致裂具有重要影响。预制双层夹矸试块致裂极限为7.48MPa,相比单层夹矸试块致裂极限为5.46MPa,可知夹矸使得煤层稳定性更好,强度更大。（5）注水压力和裸眼段长度越大,含夹矸煤层水力致裂效果越明显;不同致裂位置的致裂效果为:上煤层＞中间煤层＞下煤层;不同夹矸层数水力致裂的效果为:单层夹矸＞双层夹矸＞三层夹矸;不同夹矸位置水力致裂的效果为:中位夹矸＞下位夹矸＞上位夹矸;采用定向致裂时,致裂长度越长,含夹矸厚煤层水力致裂损伤范围越大。（6）通过铺龙湾5#煤层现场应用,即钻孔布置—压裂装置安装—压裂工艺实施,构建了完整的含夹矸厚煤层水力致裂放顶煤技术体系,形成了“打钻探测夹矸层位+定点封孔精准压裂+多孔耦合区域致裂”技术路径。实施水力致裂技术后,顶煤破碎块度明显减小,工作面顶煤回收率提高了5%,放顶煤效率提高了20%,工作面来压步距显著降低,有效降低了顶板冲击的风险;工作面产尘量明显降低,极大改善了工作面作业环境。