随着我国页岩气资源开采进程的推进，由于复杂的地质条件和页岩力学性质的限制，页岩气在开采过程中困难重重，如何在不破坏环境的基础上对页岩气资源进行开发利用显得至关重要。其中，掌握页岩在不同工况下的断裂特性对于解决页岩气资源开采中存在的技术难题起着至关重要的作用。
　　发育的层理结构使得页岩的断裂损伤过程十分复杂多变，复杂的开采条件加大了页岩气资源的开采难度。为了揭示不同工况下层理页岩的破坏损伤特征，本文以层理页岩为试验对象，设置了多种工况下层理页岩的三点弯曲试验，构建了加载-声发射-数字散斑系统，运用岩石声发射技术和数字图像相关方法研究了不同工况下，层理页岩三点弯曲试验过程中的断裂特性和声发射特征，对层理页岩在三点弯曲试验条件下的断裂破坏过程进行了系统的研究，主要的工作和成果如下：
　　（1）层理倾角是影响页岩在三点弯曲条件下的破坏特征的重要因素，不同层理倾角的页岩的破坏面最终破坏形态差异显著：层理倾角为0°和90°时，试样破坏面均表现为粗糙不连续斜平面，其中层理倾角90°时试样破裂面接近竖直；页岩试样的破裂面呈现出具有扭转弯曲特征的斜曲面，倾斜程度较大；破坏面顶部接近加载位置。随着层理倾角增加，应变场的“层状”分布规律减弱，页岩试样的极限荷载值减小，声发射活动性增强。
　　（2）不同加载速率下，层理页岩三点弯曲试样的最终破裂面是具有阶梯状偏移的倾斜平面：加载速率越大，破坏面的倾斜程度越大，阶梯状偏移越明显；不同加载速率的试样破裂面顶部都接近加载位置。随着加载速率增加，试样水平应变场沿着裂纹方向的连续贯通性变差，应变场沿着最终破坏面出现贯通的变化分布规律减弱，低速率下的应变场监测技术能更好地预测岩体的最终破坏位置。高速率下页岩试样的破坏荷载峰值更大，声发射活动性增强。
　　（3）加载位置的改变使得试样的破坏面的形态和位置都有变化：随着加载位置逐渐接近试样中心位置，破坏面由最初的阶梯状偏移斜平面向具有扭转弯曲特点的倾斜曲面转变，而当加载位置接近支座处时，破裂面的扭转弯曲特性逐渐消失；破裂面倾斜程度随着加载位置远离试样中心增大，破裂面顶部位置总是介于试样中心和四分之一试样长度之间。随着加载位置偏离试样中心的距离增加，试样的承载能力降低，声发射活动性增强。
　　（4）声发射功率谱分布具有以核心值为中心的集中分布特征，多数工况下层理页岩试样的主频、次主频出现围绕核心值的高低两个分布带，高频带核心值介于200kHz~400kHz之间，低频带的核心值介于100kHz~200kHz之间。声发射功率谱分布特征受加载条件影响，低加载速率条件时只出现低频信号，且加载位置远离试样中心时频谱带增多。