当前,岩体水力压裂技术已广泛应用于工程领域。但岩体作为一种非均质、各向异性、富含结构面且不可视的脆性结构,岩体的压裂过程是一个极端复杂非线性不可逆的破裂演化过程;外力作用下,岩体内不同破坏机理破裂事件的出现、累积致使压裂裂缝产生,压裂裂缝可能出现延伸、转向、分叉、交汇和贯通等现象。大量研究表明,研究岩体水力破裂这类极端复杂的非线性破裂演化过程,实时跟踪监测压裂过程中破裂事件是最直接有效的方法;岩体压裂过程释放大量的应力波,根据声发射探头监测接收到的应力波信号和相关算法可获得压裂中实时破裂事件定位信息,可为岩体压裂破裂演化的研究提供跟踪定位信息。但现有岩体声发射监测技术,只能获得一系列独立的定位点,并不能有效的反应破裂事件的区域范围。本文中在现有岩石力学、地震学、弹塑性力学和断裂力学中相关理论的基础上提出4个假设条件,将声发射定位点作为破裂事件的中心坐标,反演计算破裂事件对应破裂区域的方位、形状和大小,累加可获得压裂过程的破裂区域,称为声发射实时定位监测反演岩体破裂演化方法,系本文首次提出。在具备了有效岩体破裂监测手段的基础上,本文选取质地坚硬原生孔隙裂隙不发育的鲁灰花岗岩和原生层理裂隙发育的抚顺油页岩作为研究试样,在实验室中进行了大尺度岩石试件的水力压裂实验,使用高采集频率的声发射采集卡和高灵敏度的声发射探头观测记录压裂全过程中声发射现象,反演获得压裂过程破裂区域的变化特征,从而研究不同岩性岩体压裂过程中的破裂演化特征。本文主要研究可分为三个主要部分,如下:（1）声发射实时定位监测反演岩体破裂演化的方法研究。类似地震学中将震源看作有一定尺度的点,文中将岩石压裂过程中声发射定位信号看作破裂区域的中心;提出四个假设:1)岩体破坏服从最大弹性能密度准则,2)对于任一特定的岩体,其破坏能由弹性能和塑性能两部分组成,二者比例与岩石种类有关,3)岩体的破裂区域呈扁平的椭球状,4)声发射能量和岩石破裂的所需弹性能呈正比;依据假设并利用插值平均可反演得到的声发射定位点对应的椭球状破裂区域,后续根据简化后的震源函数与测得的声发射信息可求得破裂区域的方位和对应的破坏类型。（2）大尺度花岗岩实验室水力压裂裂缝起裂孕育、裂缝起裂和裂缝扩展延伸过程破裂演化特征研究。选取1m尺度的鲁灰花岗岩试件,在试件中心位置钻通孔并在钻孔两侧用60MPa后混合式磨料二相流岩石割缝设备预制裂纹,使用大型真三轴试验机施加围压,高精度伺服水泵恒流注水施加水压,进行不同水平应力差条件下的水力压裂实验,观测记录压裂过程中围压、钻孔压力和声发射信号;根据实验结果将压裂过程划分为三个阶段:起裂孕育阶段、起裂阶段和裂缝扩展延伸阶段,结合各个阶段内的细分时段新增破裂区域形态、累积破裂形态、破坏类型和最大破裂连通团变化情况研究压裂过程的破裂演化特征,分析水力裂缝的起裂、扩展、转向、延伸过程的破裂特征。根据分布位置将新增破裂事件划分为四类,研究了不同压裂过程中破裂演化模式,并使用最大破裂连通团（n）与累积破裂区域（N）的比值（n/N）和破裂集中度来研究压裂破裂演化过程。（3）大尺度油页岩实验室水力压裂破裂演化特征研究。油页岩试件取自辽宁抚顺露天矿,尺寸达1400mm,经过水泥包裹充填制成外观为直径1400mm,高800mm的圆柱形试件,设置13个钻孔,从位于中心区域的7#号孔注入流量为100m L/min压力水,观测记录压裂中各个钻孔内的压力和声发射信号,研究水平层理结构发育岩体压裂过程中的破裂演化特征。经过上诉研究过程,本文获得到的主要结论如下:（1）声发射实时定位监测反演岩体破裂演化方法是一种可行、有效的研究岩体压裂破裂演化研究方法,可对压裂过程中破裂区域进行实时监测。（2）通过研究大尺度花岗岩的水力压裂过程发现,随着水平应力差的增加花岗岩的起裂压力减小,最终产生的水力裂缝中沿预制裂缝扩展的直线段越短,起裂孕育,起裂过程中的破裂强度下降,裂缝扩展延伸阶段内的破裂强度增加,裂缝面的形成发育愈发在起裂阶段后的裂缝扩展延伸阶段中发生。（3）破裂区域的大范围连通多出现在压力上升过程中,多伴随拉伸占比下降,剪切占比上升的现象。剪切破裂更能反映裂缝面的扩展,起裂阶段的拉伸占比/剪切占比最高。（4）岩体破裂演化是4类事件组合作用的结果,D类事件是累积破裂区域的主要增长原因,B类和C类事件使得各自所属的破裂连通团区域增长,可将破裂演化模式分为五种。（5）低应力条件下破裂事件以A类为主,当局部应力出现集中时,破裂事件在此区域的出现概率增加,区域内新增破裂事件破裂集中度增加,破裂区域连通;之后随着部应力向周围岩桥传递,局部区域外开始出现较多分散破裂事件;伴随着破裂事件累积,新增破裂集中度又开始上升,局部区域内形成的破裂连通团向周围扩展。（6）联合n/N与破裂集中度的变化趋势可得到四种组合,每种组合对应的破裂演化的特征不同,分别为:主破裂区域发育占据主导,非主破裂区域发育占据主导,主破裂区域发育、外部区域破裂事件分散,破裂分散。