煤层顶板水平井定向射孔压裂是碎软煤层煤层气(瓦斯)高效抽采的重要技术之一,掌握裂缝起裂特征能够为压裂方案设计提供理论支撑。考虑煤层及其顶板层理发育情况,结合水平井井眼距煤层距离,构建压裂地质工程模型;推导不同起裂模式水压判别式并进行验证;分析不同起裂模式的起裂压力变化规律,预测不同工况条件下裂缝的初始形态。结果表明:顶板水平井定向射孔压裂存在4种工况条件;煤层和结构弱面(层理、界面)起裂所需水压小于顶板,顶板水平井定向射孔压裂首次起裂点位于射孔孔眼根部,易在结构面及煤层位置再次破裂;地应力场条件影响着不同位置的起裂顺序。顶板中层理的发育增加了裂缝扩展过程中的起裂点,影响裂缝扩展路径,使顶板中的裂缝形态更为复杂;大部分条件下,射孔孔眼进入煤层,更有利于煤层起裂。相关研究丰富了顶板压裂理论,有助于煤层顶板水平井技术的推广。