本文通过对信湖矿井底车场的顶板和底板内两组砂岩和泥岩取芯,利用理论分析、实验室单轴压缩试验、和RFPA2D数值模拟的手段,对不同应力路径下砂岩和泥岩在单轴压缩下变形破坏全过程进行声发射研究,通过实验数据得到在加载压缩过程中岩石的AE特征、声发射点的空间演化规律,以此分析岩石的力学性质的变化及其变形、损伤破坏情况、破坏模式的对比,可以对岩石的破坏进行监测预报。论文主要进行以下研究工作:(1)根据不同应力路径下的砂岩和泥岩的单轴加载试验得到,砂岩和泥岩在加载破坏过程中全都经历了初始压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和峰后破坏阶段;伴随着岩石单轴抗压强度的增加,岩石弹性模量以及声波的传播速度都增加。(2)对砂岩和泥岩在不同应力路径下损伤破坏过程中声发射特征的差异进行分析,得到了泥岩的AE事件数最大值点与岩石的峰值应力并不重合,砂岩的AE事件数峰值点与岩石的峰值应力重合;砂岩的能量峰值较AE事件数峰值提前,泥岩的AE事件数峰值和能量峰值重合。(3)分析循环加卸载过程中应力变化同声发射事件数得出,砂岩的Kaiser效应特征点出现在峰值应力的21%处,即弹性阶段开始处,泥岩的Kaiser效应特征点出现在初始压密阶段;分析声发射幅度参数发现,卸载时幅度变化为加载时的24倍,卸载时声发射活动更为剧烈;在循环加卸载中砂岩和泥岩的Felicity比先减小后增加再减小且始终小于1,Felicity效应显著;声发射的平静期并不是所有岩石的必有属性,以声发射的平静期作为岩石破坏的前兆判据并不适用于软弱泥岩。(4)在控制应力进行一次加载时岩石发生了剪切破坏;在控制位移进行加载时,发生了压-剪破坏;循环加卸载时岩体发生拉伸破坏,声发射点组成的线条与劈裂形状吻合。(5)对砂岩A1和泥岩B2进行数值模拟,得到加载方式不同岩石破坏模式不同,破碎尺寸也受加载方式的影响;AE事件集中发生在塑性阶段,峰值应力前占到90%,峰后破坏阶段只占10%。