煤炭开采往往造成覆岩含水层破坏,地下水沿裂隙带转移,生态水位下降。特别是在我国西部干旱矿区,采动水资源的开发与利用具有重要战略意义。采空区地下水库技术是原位储存和利用煤矿采动水资源的有效方法,在其运行过程中,煤柱坝体受到水压及水质等因素的长期影响。本文通过实验室单轴压缩声发射试验和一系列表征测试,研究了煤样在反复浸水及水酸性环境影响下的强度弱化和变形规律,揭示水物理化学作用下煤样在不同应力阶段的裂隙发育规律和损伤演化特征,为煤柱坝体设计提供参考。主要研究成果如下:试样吸水过程分为含水率快速上升阶段(0-6h)、含水率缓慢上升阶段(6-24h)和含水率保持稳定阶段(24-48h),饱和含水率与循环浸水次数呈对数函数上升关系。随着循环浸水次数增加,单轴抗压强度和弹性模量呈幂函数降低,峰值应变具有下降趋势,残余应力不明显。根据声发射计数和累计计数将破坏过程划分为压密、弹性、裂隙稳定发育、裂隙不稳定发育和峰后阶段,峰前各阶段应力阈值随循环浸水次数均呈幂函数降低,其与峰值应力的比值与循环次数呈二次函数关系。反复浸水弱化了试样刚度,使得峰前总能量和弹性应变能降低,分形维数D逐渐减小,试样破碎程度减小,大尺寸块体数量和质量增加。在水化学作用下,试样波速呈波动性降低。H~+腐蚀微观表面上孔径,造成大孔径孔数量增多。随着pH值降低,强度、弹模和峰值应变先增加后减小,声发射累计计数和最大平均能量先降低后增加,最大平均能量均出现在峰前阶段。b值变化具有相似性,峰前为降-升-降趋势,对应损伤程度增大-平稳-增大的变化。氢离子浓度越高,试样拉破坏特征越明显。较高浓度的酸性溶液增强了试样的塑性特征,减弱了试样吸收和释放能量的能力,峰前总能量和可释放弹性应变能随pH值的增加而增加,耗散能先减小后增加。最终破坏状态总能量和耗散能具有波动性,受到试样应力和变形状态的影响。该论文有图35幅,表5个,参考文献101篇。