煤矿开采过程中,由于煤层赋存条件及开采技术条件的不同,受采动应力、构造应力、施工扰动等的影响,煤体或岩体常处于不同荷载速率的影响下。本文从宏观与细观联合分析的角度,通过自主研制的采动应力试验系统对500mm×150mm× 150mm尺寸的类煤岩试件进行了不同应力加载速率的应力转移试验,利用液压伺服刚性试验机进行了石膏材料和水泥砂浆材料(尺寸,100mm×100mm×200mm)的不同位移加载速率的单轴压缩试验,借助于颗粒离散元分析软件进行了单轴压缩模型的构建和不同加载速率的数值模拟试验,并利用声发射参数和损伤裂纹演化规律进行了损伤本构模型的构建,主要分析和研究了加载速率对煤岩体力学特性、声发射规律和损伤演化关系等的影响。研究结果表明:(1)单轴压缩过程中,煤岩体的声发射规律主要经历试件压密及弹性变形时期的声发射信号数少,到试件破裂失稳时期的声发射数突增,再到试件损伤残余时期的信号数骤减3个声发射主要变化时期;(2)在不同应力加载速率的采动应力转移试验中,应力以1kN/s、3kN/s、SkN/s不同的速度向试样内部转移的过程中,试样的破坏特征及声发射参数呈现明显的阶段性规律,随着应力转移速度的增大,各区域声发射振铃计数率和累积振铃计数明显减小的趋势,振铃计数增加的幅度越来越小但是,应力转移期间振铃计数增长率却随着应力转移速率的增大而增大;(3)比较不同位移加载速率下的石膏材料类煤岩试件的声发射率规律,加载速率对煤岩材料声发射信号的影响是显著的,随着加载速率的增大,声发射率明显升高,表现出声发射活动更为剧烈,主要是由于在低应变率下,试件内微小裂隙缓慢发育和扩展,而较快的加载速率使微小裂隙来不及发展,能量不断积聚,在应力峰值点附近导致突然释放,产生较大的瞬时声发射率;(4)比较不同位移加载速率下的水泥砂浆材料试件,加载速率越大,破坏越集中于某一宏观断裂面,破坏形态从多宏观断裂面向单一宏观断裂面转变,整体破碎度程度降低,加载速率为0.01mm/s时宏观断裂面:呈现“X”型,加载速率为0.02mm/s时宏观断裂面呈现“V”型,加载速率为0.05mm/s宏观断裂面呈现“Y”型的锥形破坏形态,加载速率为0.10mm/s时试件呈现出沿对角线破坏的剪切破坏特点;(5)煤岩试件的损伤演化过程可分为初始损伤阶段,损伤稳定发展阶段,损伤加速发展阶段3个阶段,加载速率对损伤发展的影响主要表现损伤稳定发展阶段,即加载速率越大,试件开始进入损伤稳定发展阶段的应变值越小,且应变范围越小。