岩石本构模型是岩石力学研究的重点之一。目前,关于岩石的本构模型,国内外学者进行了大量实验研究,基于塑性理论、损伤力学理论和能量耗散理论,提出了大量岩石本构模型。然而,随着矿井开采深度的增加,岩石动力灾害事故时有发生,现有的岩石本构模型无法准确判断出围岩是否会由静态向动态转化,这给矿井的安全生产带来了巨大的挑战。针对现有岩石本构模型的不足,本文利用RLJW-2000型电液伺服压力机进行常规三轴实验,对岩石的变形破坏特征、损伤演化规律及损伤耗散能进行了分析。基于能量耗散原理,推导了损伤演化方程,依据实验结果建立了损伤演化方程中的损伤耗能率表达式与塑性应变表达式。根据损伤力学理论,给出了损伤本构模型。通过分析损伤过程中弹性应变能的释放与损伤耗能率两者间的关系,在损伤本构模型的基础上添加了岩石由静态向动态转化的判据。为了弥补损伤本构模型在描述岩石压密阶段非线性变形过程中的不足,基于接触理论,建立了接触元件模型用于描述岩石的非线性变形特征。此外,还通过对岩石压密阶段宏观非线性变形特征的分析,确定体应力为压密阶段非线性变形特征的影响因素,建立了体应力致因理论模型用于描述岩石的非线性变形特征。对两种模型的适用性进行对比后,与损伤本构模型相结合,建立了考虑压密阶段的损伤本构模型,通过与实验结果进行对比,验证本文模型的合理性与有效性。为了探究本文模型在工程实践中的可行性,开发了有限体积数值计算软件,将本文提出的本构模型做进一步推导,嵌入到数值计算中,对现场采掘工作面围岩进行数值模拟,探究模型对应力场计算、岩层位移计算和动力灾害预测的可行性。基于上述工作得到如下结论:(1)通过分析岩石断裂面形态认为,当岩石处于低围压状态时,破坏断裂面较为粗糙,以纵向劈裂和剪切破坏相结合的复合型破坏形式为主。随着围压的增大,断裂面逐渐平整,破坏形式转化为完全剪切破坏,破裂面与径向的夹角在60°～70°的范围内。(2)通过分析循环加-卸载过程中,外力做功、弹性应变能与损伤耗散能三者间的关系认为,岩石在压密阶段和线弹性阶段,外力做功几乎完全以弹性应变能的形式储存在岩石中,耗散能所占比例较小。随着岩石进入塑性屈服阶段,弹性应变能占外力做功的比例逐渐减小,损伤耗散能所占比例逐渐上升,当岩石进入塑性软化阶段,岩石中的弹性应变能迅速释放,而此时耗散能迅速增加。当岩石进入残余应力阶段后,岩石中的弹性应变能基本保持不变。(3)通过与实验结果进行对比,表明本文提出的岩石损伤本构模型能够反映出加载过程中岩石的峰前强化现象以及峰后软化现象。同时模型反映出随着围压的增大,岩石强度得以提高的力学特征。模型能够较为准确地描述岩石的应力-应变关系,证明了模型的合理性。(4)通过对分级加载过程中的岩爆实验进行模拟,数值模拟结果表明,本文提出的岩石由静态向动态转化的“判据”在预测岩爆位置和时机方面,与实验结果基本一致,证明了该判据具有一定的合理性。(5)利用开发的有限体积数值计算软件对弹性体孔口应力集中现象进行模拟,计算结果与理论解进行对比,对比结果表明本文开发的有限体积数值计算软件具有较高的精度,证明了软件的合理性。(6)利用本文提出的岩石损伤本构模型对某矿采掘工作面进行数值计算,计算结果表明本文模型能够反映出围岩的应力场、位移场分布规律,证明本文模型具有一定的合理性,同时在实际工程计算过程中具有一定的可行性。