我国矿产资源丰富，金属非金属地下矿山采空区总量大，分布范围广，近年来，金属非金属地下矿山采空区塌陷引发的安全事故接连发生，造成了重大人员伤亡和财产损失。水力压裂技术可以进行采空区预处理并有效地治理采空区灾害，然而在水力压裂技术的实施过程中需要控制水力压裂裂隙的扩展来达到有效治理的目的，因此掌握水力压裂裂隙的扩展规律至关重要。本文以含预制裂隙的岩体试样为研究对象，采用PFC2D数值模拟的方法，开展了单裂隙岩体试样的压缩试验和含预制裂隙的岩体试样的水力压裂的数值模拟实验研究，揭示了裂隙几何形态对单裂隙岩体的强度和变形的影响规律，研究了预制裂隙几何形态与地应力对水力压裂裂隙扩展的影响规律，取得了如下成果：
　　1.揭示了裂隙宽度和倾角对岩体的强度和变形的影响规律。研究表明，当裂隙宽度b＜1.0mm且裂隙倾角较小(α＜60°)时，b对岩体的UCS值和变形模量Es的影响显著。
　　2.分析了不同几何形态的预制裂隙对水力压裂裂隙扩展的影响。研究表明，15°漏斗状预制裂隙岩石试样的水力压裂裂隙不易分叉，相同水压下15°漏斗状预制裂隙岩石试样的水力压裂裂隙长度最大，裂隙扩展效果最好。
　　3.揭示了地应力对水力压裂效果的影响规律。研究表明，相同水压(水压在6.0-7.5MPa之间)的注射加载下，花岗岩试样在深度5-50m对应的地应力下水力压裂裂隙长度随着深度的增加先增大后减小，在深度为20m时的地应力状态下，水力压裂裂隙的长度最大。