矸石作为一种散体材料,在上覆压力的作用下,会发生明显的颗粒破碎,进而对矸石充填体或路基的稳定性产生较大影响,颗粒破碎产生的能量主要以声波的形式传输。本文采用现场调研、理论分析、实验室测试等研究方法,从细观角度揭示矸石宏观变形机理,研究了矸石侧限压缩过程中的声发射传播特征,设计了常规侧限压缩试验,得出了不同加载速率、级配及岩性下矸石侧限压缩变形与破碎特征,分析了不同条件下矸石压缩各阶段的声发射能量特征与时空演化规律,建立了破碎矸石压缩宏观变形与声发射能量的关系模型,论文取得的主要研究成果如下:(1)矸石侧限压缩过程中,随着试样不断压实,声波传输介质由三种变成两种,根据声波传输过程,确定了声波经过矸石-钢筒双介质、矸石-空气-钢筒三介质及矸石-空气-钢筒组合介质的三种传输形式;(2)设计了不同加载速率、级配以及岩性矸石常规侧限压缩试验,分析了矸石压缩宏观变形与破碎特征,得到了不同条件下矸石压缩宏观变形量与破碎率变化规律;(3)研究了不同加载速率、级配以及岩性的矸石压缩声发射能量特征,分析了不同条件矸石压缩各阶段声发射能量变化特征,得到了声发射能量随加载速率增大而增加,同时符合小粒径级配<大粒径级配、均匀级配<不均匀级配、泥岩<混合矸<灰岩<砂岩的变化规律;(4)研究了不同应力状态、应力阶段、时刻及时段的声发射时空演化规律,分析了不同阶段颗粒破碎情况,得到了声发射累计事件、阶段事件随应力和时间的变化规律;(5)基于矸石宏观变形与声发射变化特征,建立了破碎矸石压缩宏观变形与声发射能量关系模型,得到了不同加载速率、级配及岩性矸石宏观变形量与声发射能量在各阶段内的线性相关性。