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随着煤矿开采深度的增加,地应力和瓦斯应力越来越大,煤体受地应力和瓦斯压力共同作用的影响愈发明显,煤矿所面临的煤岩动力灾害风险也越加严重,预测难度增大。瓦斯参与条件下的煤体破裂表现出不同于无瓦斯煤体破裂的特性,因此对含瓦斯煤在瓦斯与应力共同作用下的煤体损伤破坏过程的表面电位和声发射的研究具有较高的理论价值和实践意义。表面电位作为煤岩损伤破坏过程中产生的物理量,具有定位测试、抗干扰能力强的特性,在监测煤岩动力灾害方面具有非常广阔的应用前景。本文采用实验室试验和现场测试相结合的方法对含瓦斯煤损伤破坏的电位信号及现场采掘过程电位变化规律进行研究。利用实验室搭建的瓦斯应力耦合作用下煤样损伤声、电特性实验系统,测试了含瓦斯煤在不同瓦斯压力下损伤破裂过程中的电位信号、声发射信号特征。研究不同瓦斯压力下煤样在损伤破裂过程中表面电位、声发射的变化以及应力、瓦斯分别对含瓦斯煤电位信号和声发射信号的影响。通过煤体损伤局部化现象的电位响应,结合裂纹扩展、应变局部化分析、表面电位与应变的相关性,并利用声发射进行含瓦斯煤损伤演化定位,分析了含瓦斯煤体损伤破坏的电位响应规律。利用矿用多通道电位监测仪和单边电位测试装置测试了掘进工作面和回采工作面的电位信号,研究了煤体采动过程中电位信号的响应特征。具体研究成果如下:（1）利用搭建的瓦斯应力耦合作用下煤样损伤声、电特性实验系统,对煤样进行了不同瓦斯围压条件下吸附实验。煤体在吸附瓦斯过程中,有表面电位及声发射信号的产生,且煤样出现一定的膨胀变形。高瓦斯围压时电位响应事件比低瓦斯围压时频繁,声发射事件则在低瓦斯围压时活动频繁。气体围压为2MPa时的电位响应比气体围压为1MPa、3MPa时更早的接近背景值。随着瓦斯围压的增大,煤体吸附产生的表面电位的最大值逐渐增大。随着时间的增大,声发射事件和表面电位响应事件越来越小,煤体对瓦斯的吸附趋近于饱和。（2）煤样在损伤破坏过程中,不同瓦斯围压下表面电位总的趋势是随着应力的增大而增大;声发射事件前期较少,随着应力的增大,声发射事件活动频繁。随着瓦斯压力的增加,产生明显声电信号变化的时间明显缩减。平均AE计数和平均电位均随瓦斯压力的增大而增大。不同瓦斯围压下煤样损伤产生声发射信号和电位信号Hurst指数均大于0.5,说明表面电位和声发射与时间之间呈现正相关性;随着瓦斯压力的增大表面电位和声发射的Hurst指数呈增大趋势分形维数相应减小。（3）与无瓦斯状态下相比较,瓦斯围压与加载应力双重作用下裂纹扩展更为明显,瓦斯压力的增大使煤样更易发生剪切破坏。利用声发射定位技术可以很好的揭示裂纹扩展的损伤局部化演化情况。本文试验所得含瓦斯煤在不同瓦斯围压下应变局部化启动时的应力σB与煤样峰值应力σd的比值分别为0.63、0.72和0.67,不同瓦斯围压下的煤样应变局部化启动时的?((9（9）值相近。经相关性分析,实验得到了含瓦斯煤损伤过程中电位信号与应变为显著相关或高度相关,高压瓦斯对含瓦斯煤电位信号与应变的相关性有一定影响影响,含瓦斯煤损伤破坏过程中电位信号与煤体应变的相关性系数随瓦斯围压的增大而下降。（4）掘进工作面和回采工作面煤体在采动条件下能够诱发电位信号。电位的响应特征与煤岩体的应力分布与损伤演化密切相关。电位信号对工作面各工序具有响应变化。利用反演成像方法反演电位场空间分布的概率分布,能够识别采动煤层中应力异常区域,对具有发生煤岩动力灾害的危险区域定位监测,并采取针对性措施进行防治。这为定位监测预警煤岩瓦斯动力灾害提供了一种新的工程应用方法。该论文有图74幅,表4个,参考文献81篇。