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水压致裂理论与技术的研究是随着石油和天然气的开发而发展起来的,在石油工业中,水压致裂技术一直是石油和天然气增产的重要措施。岩石的水压致裂过程实际就是岩石在水压作用下微裂纹萌生、扩展、贯通,直到最后宏观裂纹产生导致失稳破裂的过程。在许多工程岩体中也应用到了水压致裂的理论研究,如水工建筑物稳定性、煤矿顶底板突水、瓦斯突出、核废料的地下处理、水坝失稳、隧道围岩涌水等。本文首先对岩体水压致裂过程的机理进行分析总结,利用RFPA2D-Flow数值计算系统和RFPA3D并行计算系统,分别建立水压致裂的二维和三维数值模型,研究在不同条件下水压力驱动裂纹萌生、扩展以及失稳的过程。然后根据某矿山突水的实例模拟矿井顶板的突水过程,分析矿井顶板的突水过程。本文主要开展了以下研究工作：1.应用RFPA3D并行分析软件,分别建立不同均匀性的模型,研究在其他边界条件一致的条件下,岩石的均匀性对裂纹扩展长度和失稳压力的影响。2.应用RFPA3D并行分析软件,建立含五孔对称压力梯度下的模型,分析含有恒定水压力的控制孔对裂纹扩展方向的影响,并分析裂纹空间分布规律；研究在含有裂隙的煤层中注水时,裂隙对裂纹扩展方向的导向作用。3.本文首先对“点”式压裂进行数值模拟,研究压裂过程中裂纹扩展的情况。然后利用“点”式压裂的设备进行现场试验。通过对比分析“点”式压裂在工程现场应用的可行性。4.从流固耦合角度出发,利用RFPA2D-Flow模拟国内某突水矿山顶板突水,分析开采扰动及水压力驱动下完整顶板由隔水层到突水通道形成的演化过程。