遗煤开采工作面围岩的稳定性受采动作用、爆破及局部能量集中释放等产生的扰动荷载与先期多重采动引起的静态荷载共同影响。本文围绕“中低应变率扰动荷载和静载耦合作用下煤岩力学响应特性和失稳机理”这一科学问题,以岩石力学试验为主,综合现场调研、理论分析和数值模拟等研究手段开展相关研究。通过中低应变率扰动荷载和静载耦合作用下煤岩力学试验,辅以声发射监测、DIC监测等手段,运用岩石力学、材料力学、结构力学、矿山岩体力学、弹性力学和岩石动力学等交叉学科的理论,分析了煤岩动态响应过程中的声发射信号、局部变形和全场应变多参量协同演化规律,探究了扰动荷载幅值和预静载水平对煤岩动态力学特性的影响,揭示了动静载耦合作用下煤岩的损伤机理,明晰了煤岩动态失稳破坏的前兆信息,研究了柱旁充填对遗留煤柱力学性能和抗扰动能力的强化机理。论文主要研究内容及取得的创新成果如下:（1）研究了柱式采空区上行开采过程中层间岩层、遗留煤柱的静态载荷特征和矿井开采过程中的扰动荷载基本特征。基于数值模拟、现场监测和文献分析,研究了柱式采空区形成和上行开采工作面推进过程中不同位置的遗留煤柱和层间岩层的应力集中程度及动态演化特征;通过现场监测得到多种扰动荷载应力波的频谱信息,研究了矿井开采过程中爆破、采煤机割煤、掘巷扰动、围岩破断等产生的扰动荷载特征,结合应力波的传播衰减规律,指出了围岩低频扰动荷载特征,明确了实验室岩石力学试验的扰动荷载参数为5Hz的正弦波。（2）以煤系地层典型砂岩为研究对象,开展动静载耦合作用下砂岩的拉伸力学特性试验,研究了预静载水平和扰动荷载幅值对砂岩动态拉伸力学特性的影响规律。结果表明:扰动荷载导致的损伤程度与预静载水平正相关,预静载由30%?t增大为80%?t,AE振铃计数率和能量水平约增大11倍,宏观上表现为扰动损伤砂岩的抗拉强度降低。验证了高应力状态砂岩动态破坏过程中扰动荷载幅值门槛值的存在,明确了高应力状态下砂岩应变演化与扰动荷载幅值间的量化关系;基于动态断裂模型和砂岩动态破坏形态,研究了扰动荷载作用过程中砂岩的损伤机理,提出可以用砂岩局部应变信息量化扰动损伤,且拉应变指数型跃增的拐点可以作为高应力状态砂岩的动态失稳前兆信息。（3）探究了预静载水平对动静载耦合作用下煤样力学响应特征的影响,系统分析了预静载水平对煤样力学性能劣化、声发射响应、表面变形演化和破坏形态的影响,动静载耦合作用过程中煤样塑性应变较小,但强度劣化明显,与均质性较高岩石差异显著,并从煤样不同组分差异化响应角度对该现象进行了解释。基于完整煤样表面变形演化和预制裂隙煤样的裂纹动态扩展过程,明晰了原生裂隙渐进扩展贯通形成的“网状裂纹”对煤样动态响应的主导地位,揭示了中低应变率扰动荷载的损伤诱裂机理。（4）研究了扰动荷载幅值对高应力状态煤样动态响应特征的影响,辅以多参量表征,量化了高应力状态煤样动态破坏前扰动荷载作用周期数和幅值间的关系,提出用累计AE振铃计数率评估煤样损伤和失稳预警的方法。从能量角度出发,指出扰动荷载作用过程中呈“紊流”状态的能量弱化裂纹扩展的有序性,揭示了对高应力状态煤样破坏瞬间大规模裂纹扩展、破碎程度增加的机理。（5）研究了不同围压水平下煤样的动态力学特性,分析了围压对煤样抗扰动能力强化程度的影响,获得了煤样抗扰动能力强化的最小围压值,阐释了侧限约束对煤样抗扰动能力的强化机理。基于水泥砂浆充填体约束煤样的力学试验,探索了柱旁充填强化煤柱抗扰动能力的可行性。