高陡露天煤矿开采过程中,边坡煤岩体会受到非对称荷载的作用,并且煤岩体位置不同,受到的荷载非对称程度不同。非对称荷载可能极大加速煤岩体的损伤劣化进程,使原只有滑移危险倾向的边坡向发生滑移的趋势发展,并最终导致边坡体的急剧失稳。因此,识别滑坡体内的潜在滑移面、确定决定边坡体滑移启动的关键单元,开展非对称荷载下关键单元煤岩体变形损伤规律研究,对于高陡边坡滑移机理的认识及边坡预测预警指标的确定十分重要。论文围绕“非对称荷载”在煤岩体中形成的复杂应力环境,借助室内试验、理论分析、数值模拟、现场监测等手段,在确定边坡潜在滑移面关键单元动态破断路径与受力特征的基础上,以决定滑移启动的关键单元受力特征为研究条件,较系统的研究了非对称载荷作用下煤岩体的力学行为与破裂特征,分析了煤岩变形场演化与损伤劣化规律,揭示了煤岩在非对称荷载下损伤破坏机理,建立了考虑非对称荷载影响的煤岩统计损伤本构模型。本文研究工作主要包括如下几个方面:（1）边坡潜在滑移面与关键单元动态破断路径识别研究:通过边坡岩体变形监测规律分析,结合钻孔取芯情况,确定了边坡体中软弱夹层的位置,利用位移等值线法,建立了潜在滑移面的位置方程与形态方程,提出了一种潜在滑移面关键单元识别方法,确定了含软弱夹层边坡关键单元的动态破断路径。（2）非对称荷载下煤岩力学特性与破裂机理研究:非对称荷载作用下原煤与型煤试样均表现出典型的阶段性特征,且原煤与型煤试样峰值应力均随着荷载非对称程度的增加呈线性函数衰减;非对称荷载作用时煤岩受力状态包含单轴压缩区和间接受载区,两部分间相互影响产生剪切作用带,剪切作用带的存在是间接受载区产生损伤变形的主要原因;非对称荷载作用下临界区应力性质和形式的变化,以及端部效应的影响,是临界区端部首先产生微裂纹,继而演化扩展导致试样破坏的主要原因。（3）非对称荷载下煤岩表面裂纹演化规律研究:非对称荷载条件下原煤试样表面主控裂纹的扩展方向与加载方向近似平行,且主控裂纹基本位于加载区与非加载区交界面区域,而型煤试样表面裂纹扩展方向与加载方向成一定角度,且裂纹均处于加载区范围内;原煤试样分形维数随应变增加呈三次函数规律增加,而型煤试样呈二次函数规律;峰值时刻,原煤与型煤试样分形维数均随着非对称程度的增加而逐渐减小,呈二次函数规律,即非对称程度越大,表面裂纹分形维数越低,裂纹扩展模式越简单,裂纹越容易贯穿试样导致试样发生破坏。（4）非对称荷载下煤岩应变场演化规律研究:原煤与型煤试样在非对称荷载下应变场演化均经历三阶段特征,且局部化带基本位于加载区与非加载区交界面区域;改进了表征变形场非均匀程度的统计指标,确定了局部化启动应力,发现随着荷载非对称程度的降低,两种煤样局部化启动应力均呈二次函数规律增加;分析了局部化带张开、错动位移演化规律,发现两种煤样变形局部化带位移的张开量值滞后于位移错动量值,且加载初期位移错动量值大于位移张开量值,表明非对称荷载下煤岩主要发生宏观剪切破坏。（5）非对称荷载下煤岩声发射规律研究:分析了均布荷载与非对称荷载下原煤声发射参数演化规律,发现均布荷载时,声发射信号峰值点分布较为集中,主要分布在裂纹不稳定发展与贯通阶段及破坏后阶段,而非对称荷载作用时声发射信号表现出高低起伏、差值较大,信号曲线呈现多峰值现象,且峰值点较为分散,煤岩能率激增次数多、峰值能率小,表明均布荷载时煤岩更易于发生猛烈且突然的破坏;均布荷载与非对称荷载作用下煤岩均存在两个峰频集中带,均布荷载峰频集中带宽度小于非对称荷载的峰频集中带宽度,可将两个峰频集中带之间区域撞击信号数呈现增多趋势时作为判断煤样破坏的前兆信息。（6）考虑非对称荷载影响的本构模型建立:通过引入非对称系数概念,建立了考虑非对称荷载影响的煤岩统计损伤本构模型,并利用试验数据验证了模型的合理性。