本文以深部开采开挖加卸载为背景,对深部巷道围岩体在卸荷条件下的力学特性和失稳先兆进行了研究。以大理岩作为研究对象,设置了单轴压缩试验、单轴循环加卸载试验、常规三轴压缩试验以及恒轴向位移卸围压试验,研究了四种应力路径下大理岩的力学参数变化特征、声发射特征、声发射b值特征、声发射RA值、加卸载响应比、声发射信号聚类特征等等,得到的主要研究成果如下:(1)进行大理岩单轴循环加卸载试验:岩石在施加循环荷载后其应力应变曲线出现滞回环,且滞回环的面积随着轴向荷载的增大而越来越大;变形模量先降低、后增加、再降低;泊松比在前期循环荷载下较为稳定,在失稳前两个循环均出现陡增;声发射主要集中于各循环的峰值应力附近,且大部分声发射由加载阶段所产生;循环荷载对岩石有较为明显的强度强化作用。(2)进行常规三轴以及恒轴向位移卸围压数值模拟:常规三轴试验中,在加载前中期,由剪切破坏为主产生微损伤,在加载后期由拉伸破坏为主产生大裂纹。恒轴向位移卸围压试验中,高围压能够限制岩石的破坏,且围压越高限制程度越高;高卸荷速率下,岩石处于快速且连续破坏状态直至完全破坏,低卸荷速率下,岩石破坏后的残余强度能够一定程度时限制岩石进一步破坏;声发射在岩石破坏前急剧增大。(3)对各应力条件下的大理岩破坏声发射前兆进行了研究:单轴循环加卸载试验中,可以将声发射振铃计数、能量的突变以及加卸载响应比的大幅上升、b值的大幅跌路作为岩石的破坏先兆特征信息;常规三轴以及恒轴向位移卸围压试验中,可以将“声发射密集活跃期”作为破坏先兆特征信息。(4)对声发射信号中的振铃计数、能量、振幅以及持续时间为特征参量进行聚类分析,将声发射信号划分为三种类型信号,其中,单轴压缩以及单轴循环加卸载条件下可将具有破坏前兆异常的低振铃计数、高能量释放特征的信号作为岩石破坏特征信号,而常规三轴压缩、恒轴向位移卸围压条件下可将具有破坏前兆异常的高振铃计数、高能量释放特征的信号作为岩石破坏特征信号。本文对不同应力路径下大理岩的力学特性进行研究,并从多个角度研究了大理岩的破坏先兆信息,可为深部巷道围岩体的失稳预报提供试验依据。