我国煤矿地质赋存条件复杂,随着煤矿开采强度和深度的不断增加,煤岩动力灾害日趋严重。煤岩电磁辐射技术作为一种非接触、实时、动态、连续的地球物理监测方法,在矿山煤岩动力灾害监测预警领域已得到广泛的应用,但多为时间尺度上的监测,缺乏危险区域的空间位置信息,将其拓展到空间层面上的煤岩破坏电磁辐射定位,实现灾害孕育阶段的危险定位,对有效提高解危措施实施针对性,降低动力灾害发生可能性意义重大。基于此,本文紧紧围绕煤岩破坏电磁辐射定位,从煤岩破坏力-声-电相关性、电磁辐射波形时频特征、电磁辐射方向性三个角度对煤岩破坏电磁辐射进行全面研究;结合经典电磁理论,构建了煤岩破坏电磁辐射定位模型,并通过数值分析和实验测试对定位模型的可行性和有效性进行了全面的验证。通过系统的研究,本文取得了以下主要研究成果:(1)建立了煤岩受载破坏力-声-电全波形同步采集系统,对煤岩破坏应力降、声发射、电磁辐射之间的相关性进行了实验研究。结果表明,电磁辐射信号仅伴随应力降和较高强度声发射出现;电磁辐射事件数小于声发射,煤岩试样声发射事件数分别是电磁辐射的122.6倍和110.5倍;相对于声发射,电磁辐射与应力降有更好的相关性;相对于煤样,岩样电磁辐射和声发射、电磁辐射和应力降、声发射和应力降之间有更好的相关性,相关性系数分别为0.697、0.889、0.782,而煤样的分别为 0.538、0.889、0.529。(2)采用经验小波变换和希尔伯特变换对煤岩破坏电磁辐射波形时频特征进行了实验研究。结果表明,经验小波变换可以将电磁辐射信号的不同频率分量进行有效分解;基于经验小波变换,可以任意构造基于Meyer小波的、拥有窄过渡带的低通、带通、高通正交小波滤波器,实现对煤岩破坏电磁辐射信号的无相位失真滤波;煤岩劈裂和单轴压缩主破坏的电磁辐射信号频率较低,在傅里叶频谱上,三轴电磁天线电磁辐射信号主要集中在0.7～3.5 kHz以下频带,主频主要分布在0.12-1.4 kHz;在希尔伯特谱上，信号高幅频点主要分布在0.25～2.2 kHz,均属于甚低频及其以下频段。(3)实验研究了三轴电磁天线和煤岩劈裂破坏电磁辐射的方向性。结果表明,天线各轴具有显著的方向性,天线轴向接收信号强度和该轴方向与实际电磁感应强度方向夹角的余弦值呈正比,天线x、y、z三轴之间满足矢量合成条件;煤岩劈裂破坏产生的电磁场的电磁感应强度方向倾向于与劈裂裂纹面平行。(4)基于实验研究结果,理论分析了煤岩受载破坏机制、煤岩破坏电荷分离机制、电磁辐射机理。结果表明,煤岩体受载破坏过程中的电荷分离是多种机制综合作用的结果;裂纹扩展直接或间接导致的电荷分离占比很大,分离电荷主要以电偶极子(偶电层)的形式存在;煤岩破坏电磁辐射是多种电磁辐射机制作用的叠加结果,分离电荷运动是煤岩破坏电磁辐射的主要直接原因。在实验室和现场实际测试过程中,观测距离远小于煤岩破坏电磁辐射波长,观测点均位于分离电荷产生电磁辐射的感应场。(5)对空间单个、多个运动电荷的电磁场进行了数值分析。结果表明,对于空间多个低速运动电荷,当观测距离远大于电荷之间距离时,多个运动电荷可以视为一个等效源;该等效源矢量为各运动电荷与其速度乘积的代数和,其与多个运动电荷在产生磁场方面具有等效性,电磁感应强度方向与该等效源矢量空间垂直。在实际的煤岩破坏电磁辐射测试过程中,一个电磁辐射事件可以等效为由一个随时间变化的源产生的,煤岩体电磁辐射场源模型可以归结为基于运动电荷的电磁辐射感应场模型。(6)基于运动电荷电磁辐射感应场分布特征,从电磁感应强度角度出发,构建了煤岩破坏电磁辐射定位模型;建立了煤岩破坏电磁辐射定位系统;基于MATLAB软件自行设计编写了煤岩破坏电磁辐射定位软件,通过数值分析和实验测试对定位模型进行了验证,定位效果理想,全方面地验证了本文建立的煤岩破坏电磁辐射定位模型的可行性与有效性。研究成果对于进一步揭示煤岩破坏电磁辐射机理,以及对实验室和矿山现场的煤岩破坏电磁辐射定位研究和应用具有重要的理论和实际意义。