冲击地压与瓦斯等灾害制约了我国煤矿安全高效开采，但诸多煤岩动力灾害的发生机理不明。从巷道围岩冲击-瓦斯灾害实例出发，着重研究煤岩损伤破裂演化规律与模型。开展了X射线高精度显微CT扫描试验，利用三维重构技术获得了冲击倾向性煤高分辨率三维数字岩心图像，定量分析了非连续结构分布特征；采用计盒维数法和三维可视化软件AVIZO编程计算，得到了矿物条带和裂隙结构的表征参数；基于CT扫描重构和统计强度理论，提出了一种考虑三参量韦伯分布、瓦斯作用与有效应力的煤岩损伤破裂模型；进而，开展了含瓦斯煤岩三轴压缩试验，求解模型参数并验证模型可靠，揭示了煤岩渐进破坏过程中的损伤演化规律。具体而言，显微CT扫描重构和分形计算结果表明，冲击倾向煤内部矿物条带的表面积和分形维数分别处于0.0035～0.0137和0.9249～1.0509之间，而裂隙结构的表面积占比和分形维数则分别处于0.0006～0.0040和0.7278～0.9361范围。矿物条带的表面积占比和分形维数整体上大于裂隙结构的，说明冲击倾向煤内部的非连续结构数量多且分布复杂。此外，含瓦斯煤岩三轴压缩实验结果表明，围压作用下煤样应力应变关系呈现出典型的I类曲线特征，以剪切破坏为主，峰值强度和峰值应变随围压升高而增大。进一步，给出了损伤破裂模型7个参数的确定方法，并利用实验结果求解了模型参数和损伤变量。计算结果表明，该模型能较准确地反映煤岩压缩变形、准线弹性变形、塑性变形、峰值强度和峰后软化等渐进破坏特征。而且，在前两个阶段煤岩损伤变量小于0.2，进入塑性阶段尤其是峰后阶段，损伤变量急剧增大直至破裂。因此，提出了损伤阈值的概念，建议将损伤阈值0.2作为煤岩损伤破裂的预警值。研究结果将为煤岩动力灾害的发生机理、预警及防控提供理论支撑。

0 引言
1 巷道围岩冲击-瓦斯灾害实例与显微CT扫描重构及分形研究
1.1 巷道围岩冲击-瓦斯灾害实例分析
1.2 冲击倾向性煤显微CT扫描重构与非连续结构表征
2 基于CT扫描重构和统计强度理论的煤岩损伤破裂模型与物理实验验证
2.1 基于CT扫描重构和三参量韦伯分布的含瓦斯煤岩损伤破裂模型构建
2.2 含瓦斯煤岩三轴压缩实验与损伤破裂模型验证
3 讨论
4 结论