传统化石能源在燃烧时产生大量有害气体,导致全球环境污染和温室效应加剧。为保护地球生态环境,发展可替代的清洁能源刻不容缓。在国家“十三五”规划中,我国将加大能源构成的优化改进,其中页岩气的开发是研究热点之一。页岩气储藏在致密的页岩内部,开采时一般需要人工制造裂纹,从而形成油气流动的通道。基于提高页岩气的开采效率、避免岩层失稳带来的事故隐患和保障工程施工的安全等多因素考虑,需要充分掌握页岩的裂纹扩展规律及其破坏机理。截止目前,已有大量含裂隙岩体裂纹扩展规律和破坏机理的研究成果。前人的研究主要集中于水力耦合以及层理角度等因素对页岩力学行为的影响,较少关注含孔页岩力学行为的研究。然而,页岩气在实际开采过程中,水平井开挖完后留下的孔洞口对页岩的力学特性影响较大。针对该问题,本文对含不同孔径的层状页岩进行单轴压缩试验,利用声发射采集并分析试样受压全过程中的声发射信号,采用DIC技术分析试样破坏瞬间的拉伸、剪切应变场演化,并基于RFPA2D数值模拟软件研究了含不同层理角度页岩的裂纹扩展规律和破坏机理。论文得出的主要结论如下:（1）通过单轴压缩和三轴压缩试验,获得页岩的基本力学参数。基于不同围压下含孔层状页岩试样的泊松比和弹性模量演化揭示页岩的各向异性。页岩试样的纵波波速随层理角度的变大显著减小。（2）当层理角度小于45°时,试样在单轴压缩过程中产生大量拉伸型裂纹,表现为拉伸破坏;当层理角度为45°时,试样在单轴压缩过程中出现剪切型裂纹,其破坏形式表现为拉剪混合破坏;当层理角度为60°和75°时,大孔径试样表现为拉伸破坏,小孔径试样表现为拉剪混合破坏;当层理角度为90°时,试样在单轴压缩过程中出现穿孔裂纹,且以拉伸型裂纹为主。结果表明,孔径越大,试样拉伸作用越明显,越容易产生穿孔裂纹;孔径越小,试样则越可能出现剪切型裂纹。（3）基于数字图像相关技术（DIC）,当层理角度为0°-75°时,孔径为2 mm的试样最终破坏模式主要分为沿层理角度的剪切破坏和不沿层理的拉剪混合破坏;拉伸高应变区在低角度层理时多出现在左侧,拉伸高应变区在高角度层理时多出现在右侧;层理角度为90°时,试样均出现较强的拉伸应变区。孔径为2 mm时,试样出现剪切应变集中并发生拉剪混合破坏;孔径为6 mm时,试样表现为拉伸破坏;层理较低为0°时,试样表现为拉剪混合破坏;孔径为10 mm的试样除层理角度为0°和75°外,圆孔处均产生拉伸高应变区,为拉伸破坏。（4）页岩试样的声发射幅值基本在60-80 d B之间;振铃计数的最大值均出现在孔径为2 mm的试样,其次是孔径为10 mm的试样,最后是孔径为6 mm的试样;在层理角度为0°、15°和90°时,孔径为2 mm的试样声发射累计振铃计数最大;层理角度为30°-60°时,孔径为10 mm的试样声发射累计振铃计数最大。根据声发射响应以及应力状态演化的差异,页岩的破坏分为脆性破坏和另一种破坏两种模式。脆性破坏分为四个阶段,即压密阶段、裂纹萌生阶段、裂纹扩展阶段和破坏阶段;另一种破坏分为两个阶段:压密阶段和破坏阶段。（5）结合声发射和DIC分析表明,层理角度在0°和15°时,试样产生的裂纹以剪切型裂纹为主,孔径为6 mm时表现为拉伸型裂纹;层理角度在30°和45°时,孔径为2 mm时试样产生的裂纹为拉剪混合型裂纹,其他孔径的试样均表现为拉伸型裂纹;层理角度在60°和75°时,孔径为2 mm时试样产生的裂纹为拉伸型裂纹,其他孔径的试样均表现为拉剪混合型裂纹。层理角度在90°时,孔径对试样的破坏模式影响较小,试样均出现拉剪混合裂纹,且裂纹以拉伸型裂纹为主。（6）基于CT扫描结果,建立了含孔层状页岩的RFPA2D模型。研究了页岩的裂纹扩展和破坏形态。模拟结果与试验结果吻合较好,验证了本文建模方法的可靠性。