煤岩水力压裂技术广泛用于煤矿生产并且取得了很好地技术、经济效果,已成为煤矿安全高效生产的重要技术保障,但是该技术一直缺少有效的监测手段。本文采用微震/声发射理论和技术研究煤岩水力压裂声发射活动规律,从煤岩水力压裂实验出发,以时频分析、希尔伯特-黄变换、双差定位为工具,以MATLAB编程为技术手段,研究煤岩破裂诱发的声发射波形特征;发展一种适用于煤岩水力压裂实验的声发射事件识别方法;对水力压裂实验诱发的声发射事件进行定位,研究煤岩破裂过程中裂缝动态变化。通过自主设计并加工的实验系统成功的进行了煤岩水力压裂声发射监测实验;水压力到达峰值、声发射能量到达峰值以及试块表面渗水是试块破裂的主要现象;石灰岩和煤平均破裂水压力分别为18.5 MPa和8.75 MPa,石灰岩和煤试块破裂的峰值时间为600-700 s,石灰岩峰值时间总体小于煤的峰值时间。小波变换对实验中背景噪声分析结果表明实验过程中的背景噪声不影响声发射监测系统对声发射信号的接收;希尔伯特-黄变换能够对煤岩破裂声发射信号进行处理并得到声发射波形的幅值、持续时间、衰减比、主频等特征参数。水的参与使水力压裂实验声发射波形幅值比单轴压缩实验小;单轴压缩实验声发射(AE)波形持续时间主要分布在0.2 ms～0.8 ms范围内。水力压裂实验AE波形持续时间主要在1.1～1.3 ms间,其中石灰岩AE波形持续时间普遍大于煤,石灰岩AE波形的持续时间随围压的增加而变短;单轴压缩实验声发射波形衰减比范围为0.32-0.4时,20%的声发射波形能量变化呈现出慢升快降的特点,当衰减比范围为0.74-0.88时,40%的声发射波形能量呈现出快升慢降的特点。水力压裂实验声发射波形衰减比为94%或78%,波形能量呈现出快升慢降的特点。水的参与使石灰岩和煤水力压裂声发射波形的衰减比大于单轴压缩实验;单轴压缩实验声发射波形的主频基本集中于178 kHz左右,石灰岩声发射波形主频大于煤的声发射波形。水力压裂实验声发射波形主频范围为160-170 kHz,随着围压的增加水力压裂实验石灰岩声发射波形的主频降低。利用水力压裂声发射事件自动识别方法求得水力压裂声发射信号的相似系数范围为0.06-0.16。通过相似系数峰值识别出1 s内共有9组有效声发射事件;将水力压裂声发射事件自动识别方法的处理结果与人为识别、不同门槛值条件下的长短时窗方法处理结果进行比较,结果表明水力压裂声发射事件自动识别方法操作灵活、识别效率较高,同时受波形信噪比的影响较小,拥有更小的漏拾率和更高的准确率。声发射事件定位处理结果表明围压加载会导致试块在四周及边缘位置产生能量较小的微破裂;将注水压裂过程划分为压裂初期、压裂中期和压裂后期。压裂前期试块内部上方区域发生破裂但能量较小。压裂中期的400 s是水力压裂实验煤破裂的主要阶段,裂缝主要在封孔器周围产生。主破裂发生后,压裂后期煤试块基本已完全破碎,再次注水憋压试块破裂会沿着主裂缝所在方向向试块外部扩展;煤水力压裂实验实际产生的裂缝走向并不是严格意义上平行于最大主应力或垂直于最小主应力:对自然条件下的试块进行取样具有随机性、试块的加工精度以及加工过程对煤试块的完整性影响都会导致试块在压裂过程中的受力不完全均匀,不均匀的受力状态导致试块产生不规则的裂缝。