伴随着煤层开采深度的增加,高应力易自燃煤的氧化特性和力学特性都呈现出不同的变化规律,在应力和氧化复合作用下,煤体力学损伤后的变形失稳值得关注。本文以河南义马煤田为研究背景,通过实验研究、理论分析、数值模拟等手段,分别从不同应力作用下卸荷煤氧化特性、不同氧化程度煤的力学特性、氧化特性和力学特性的差异性本质、煤体力学特性弱化后的煤柱稳定性等开展研究。通过以上研究得到以下主要结论:（1）通过FTIR、XRD和SEM测试分析,获得了不同氧化程度煤的物理化学特性、孔隙结构的变化规律。结果表明:随着氧化程度的增加,标准实验煤样的体积、质量、密度、波速均减小;除原煤外,d002、La、Lc、N、La/Lc减小;含氧官能团和芳香烃先增加后减小,135℃达到最大,脂肪烃始终存在,且脂肪类结构复杂;随氧化程度增加,孔裂隙结构越来越复杂,孔隙占比从2.78%增加至12.13%,分形维数从1.468增加至1.552。（2）通过对实验煤样进行不同应力加卸载,利用程序升温、C600微量热仪和低场核磁共振测试不同应力加卸载煤样的氧化特性参数和孔隙结构。基于孔隙结构,通过关联性分析得出氧化特性差异机制。结果表明:随着应力的增加,卸荷煤氧化O2浓度降低,CO、CH4、C2H4的生成量逐渐减小,CO2的生成量逐渐变大,C2H4的初始产生温度降低,耗氧速率变大,总活化能减小,初始放热温度降低,总放热量增加,孔隙度变化不大,微孔数量增加,小、中、大孔的数量逐渐减小。引起不同应力作用下卸荷煤体氧化特性的差异原因主要是由于微孔数量的增多而导致的,且1200～1600 m埋深卸荷煤的氧化特性达到“临界拐点”,该深度以下卸荷煤氧化特性变化趋缓。（3）通过单轴实验、三轴实验和巴西圆盘实验,获得不同氧化程度煤的力学特性变化规律。其强度特征表现为随氧化程度增加,抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内聚力均逐渐减小,内摩擦角和塑性变大;应变特性表现为随氧化程度增加,多峰效应明显,峰后由瞬时跌落逐渐变为台阶跌落,峰值应变和轴向压缩最大轴应变逐渐变大;破坏特性表现为随氧化程度增加单轴压缩破坏形式越来越复杂,巴西圆盘破坏呈“对称-不对称-对称-完全破坏”;冲击倾向性有强冲击逐渐变为无冲击。（4）通过理论分析,获得了氧化煤体力学差异机制。氧化煤体波速损伤因子随氧化程度增加而变大;建立受力模型,对氧化煤体进行分区,获得单轴压缩氧化煤体的强度差异原因;通过摩尔库伦准则,得出三轴压缩下,有效应力σ=19.5MPa时,不同氧化程度煤体破坏时的剪切应力相等;通过热力学第一定律得出随着氧化程度加深,能量的转化率越来越低,弹性能降低,耗散能增加;通过筛分实验得出块度分形维数随氧化程度增加而变大,并基于Weibull分布,构建了氧化煤体的块度统计损伤本构模型。（5）通过理论分析和数值模拟,分析了煤柱局部损伤弱化后的稳定性。基于极限平衡理论得出煤柱局部自燃后的塑性区和弹性区计算公式;当氧化范围固定时,随氧化程度增加,应力集中系数和塑性区宽度变大,弹性区变小;氧化程度固定时,随着氧化范围的增加,应力集中系数呈“双峰”变化,分别在3m×3m×3m和12m×12m×6m时达到极值;局部煤体力学特性的弱化,导致煤柱应力集中显现明显,承载区宽度变小,煤柱失稳概率增加。图137幅,表25个,参考文献222篇。