冲击地压目前仍然是我国采矿生产中最大的灾害之一,厚实坚硬的顶板岩层是造成这一现象的主要原因。如何降低顶板岩层的强度,避免顶板大面积悬空是当前需要研究的主要问题。定向致裂可以将坚硬完整的顶板岩层分块,削弱顶板岩层大面积悬空带来的危险,达到减弱甚至消除冲击地压的目的。基于此,本文使用真三轴致裂装置进行岩体预刻槽定向致裂试验,研究不同预刻槽角度、不同钻孔孔径及不同压裂介质作用下,岩体的裂隙扩展发育规律。论文主要得出以下结论:（1）使用岩石真三轴水力致裂装置进行100 mm立方体砂浆试件预刻槽致裂试验,在进行试验的过程中同步利用声发射装置统计振铃计数随时间变化数据,探究不同预刻槽角度对水力压裂裂缝扩展的影响,揭示注液压力变化及声发射动态变化特征,试验结果表明:（1）随着预制角度的增大试件的起裂压力逐步降低,两者之间拟合函数关系表达式为:y=-0.0384x+14.382;（2）在起裂压力达到峰值前,声发射振铃计数在低水平波动,基本不产生裂隙;注液压力达到峰值时,声发射振铃计数同步激增,试件出现明显裂隙;（3）在应力场的作用下,裂隙均从预制刻槽角度尖端处起裂,向最大水平应力方向逐渐偏离;（4）在达到相同偏转角时,随着预刻槽角度的增加,试件的裂隙弧长变化呈递减趋势,预刻槽角度0°、30°、60°的试件裂隙弧长分别为50.19 mm、27.27 mm、38.06 mm。（2）利用100 mm的立方体砂浆试件研究不同钻孔孔径对定向致裂裂隙发育规律的影响,试验结果表明:（1）钻孔孔径越大,试件的起裂压力及压力降低速率越大。孔径为6 mm、8 mm、10 mm的试件,刻槽角度与起裂压力之间的拟合关系式分别为:y=-0.0384x+14.382、y-0=.0447 x+16.215、y=-0.0595x+18.25;（2）试验过程中声发射振铃计数的突变时刻与试件产生裂隙的时间点基本相同;（3）在达到相同偏转角时,随着钻孔孔径的增加,试件的裂隙弧长逐渐缩短;钻孔孔径为6 mm、8 mm、10 mm的试件,平均裂隙弧长分别为53.94 mm、44.56 mm、28.5 mm。（3）沿用孔径为6 mm立方体砂浆的试件,研究了不同压裂介质对定向致裂裂隙发育规律的影响,试验结表明:（1）H2O压裂试件的起裂压力大于CO2致裂试件的起裂压力;H2O和CO2压裂试件的平均起裂压力分别为12.65 MPa和10.56 MPa;（2）对比两种压裂介质,CO2致裂试件的声发射振铃计数数据多且波动范围大,CO2致裂试件产生微观裂隙多;（3）在相同偏转角下,H2O致裂试件比CO2致裂试件的裂隙弧长数值大;两种压裂介质致裂试件的弧长差值分别为0.07 mm、13.06 mm、31.88 mm;（4）在同一刻槽角度下,H2O致裂试件的裂隙开度均大于CO2致裂试件的开度;随着预刻槽角度的增加,两种压裂介质致裂试件的开度差值分别为0.3 mm、0.68 mm、1.15 mm、1.18 mm;使用H2O及CO2压裂试件的裂缝平均开度分别为1.3 mm和0.51 mm。（4）使用数值模拟软件,基于扩展有限元模拟真三轴应力状态下,研究水力压裂的裂纹扩展规律。利用前文得到的岩石力学参数,进行单孔及双孔定向致裂数值模拟,分析裂隙在岩层中的扩展演化规律。模拟结果表明:双孔之间的裂隙同时起裂,并沿着最大水平应力方向偏转,之后连接在一起,形成贯通裂隙。双孔间的裂缝宽度均随着偏转距的增加,迅速增大平稳一段时间后再次减小。双孔偏转角均随着偏转距的增加,先增大后缓慢增加趋于稳定。