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进入21世纪以来,人类对于能源的消耗愈加的迅捷,对能源的需求,欲壑难平。当前煤炭、汽油的开采量远远不能够满足我国的发展需求,导致大规模开采页岩气势在必行。然而在开采过程中由于对黑色页岩的力学性能并未有全面深刻的认知,因此页岩气的开采效率并未达到满意的程度,实现预期之中安全、高效的采集。因此,研究黑色页岩声-电荷信号的各向异性,可以替页岩气的安全高效开采提供相应的理论支持。本论文针对不同倾角黑色页岩的各向异性,开展不同条件下的室内单轴压缩试验,建立了黑色页岩破裂过程中声-电荷信号监测系统,分析声-电荷信号时域信号的变化规律,推导在单轴压缩循环加卸载变形破坏过程电荷感应信号损伤变量,定量分析了联合损伤特征,研究结果表明:(1)当加载速率为0.05mm/s时,不同倾角黑色页岩单轴压缩过程中声-电荷信号的突变与应力突变,具有良好的契合度,集中出现裂纹拓展及裂纹破坏阶段,多在裂纹破坏阶段出现峰值信号,两种信号的变化趋于一致。(2)当加载速率由低速加载变为高速加载时,第一次产生高值声-电荷信号的时间缩短,多出现在裂纹拓展阶段前期。当进入孔隙压密与压缩阶段时,所有倾角试样形成更加密集的声-电荷信号,均在达到峰值应力前出现明显的应力降现象,同时出现高幅值的声-电荷信号。(3)不同倾角试样在前两次循环加卸载过程中有明显的电荷信号产生,这证明黑色页岩含有石英等压电材料。在压实阶段,颗粒间摩擦作用较大,导致电荷感应信号的产生。进入孔隙压缩阶段时,在循环载荷作用下出现的声-电荷信号,其信号幅值变化协同性变弱,表明声-电荷信号的产生机理不同。(4)当完成的循环加卸载次数越多,电荷信号法计算的损伤变量表现出“阶梯”级增长;而声发射能量信号法计算出的损伤变量,展现出“V”型变化形式,在整个加卸载过程中,都伴随着损伤的产生。