本书针对不均匀载荷作用中的典型代表——局部偏心载荷作用和局部冲击载荷作用，并以煤矿开采的主要环境介质煤岩为主要研究对象，结合作者及其所带领的科研团队多年研究经验和研究成果，系统介绍煤岩的特性、载荷的类型、受载后的力学响应，重点阐述研究所得的受非均匀载荷作用后煤岩产生的力学响应。研究内容主要包括局部偏心载荷作用下煤岩表面裂纹演化规律及煤岩损伤演化规律、声发射参数演化规律：局部冲击载荷作用下煤岩表面裂纹演化规律及煤岩损伤演化规律、超声波传播演化规律、红外热成像演化特征规律：根据试验研究获得的受两种典型的非均匀载荷作用后煤岩产生的力学响应特征，并根据试验和理论分析建立起的非均匀载荷作用与常规力学作用的等效理论模型：同时，将非均匀载荷作用下煤岩产生力学响应的等效理论模型成功应用到边坡稳定性的研究中。
本书不仅可为广大从事采矿工程、岩土工程和边坡工程的科学研究人员和工程技术人员提供借鉴，也可为广大相关专业在校博士生、硕士生提供研究思路上的指导。

赵洪宝，山东德州人，博士，教授，博士生导师，越崎杰出学者，美国南加州大学访问学者，绿色矿山突出贡献奖获得者。现任中国矿业大学（北京）能源与矿业学院新能源开发与灾害防治研究中心主任，兼任中国煤炭学会青年工作委员会委员、中国岩石力学与工程学会岩石力学测试专业委员会委员、中国岩石力学与工程学会露天开采与边坡工程专业委员会委员，主要从事瓦斯灾害预测与防治、露天开采与边坡工程方面的教学与研究工作。先后主持国家级科研课题4项、省部级科研课题10余项、校企合作研究课题40余项；发表学术论文80余篇，被SCI、EI收录60余篇，获省部级科技奖励一、二等奖10余项，出版专著2部。

第1章 岩石与煤的特征与区别
1.1 岩石及特征
1.1.1 岩石的构成特征
1.1.2 岩体的构成特征
1.2 煤及其特征
1.2.1 煤的形成
1.2.2 煤的分类
1.2.3 煤的内部结构
1.3 岩石与煤的区别
1.4 本章小结
第2章 载荷作用与煤体的基本力学响应
2.1 载荷及分类
2.1.1 外力、内力和应力
2.1.2 外力的分类
2.2 矿山载荷及分类
2.2.1 自重应力
2.2.2 构造应力
2.2.3 原岩应力的分布规律
2.2.4 原岩应力测定方法
2.2.5 矿山压力
2.3 煤体的基本力学响应
2.3.1 主要力学参数变化
2.3.2 变形特性与破坏特征
2.4 本章小结
第3章 煤岩类材料的力学特性研究动态与进展
3.1 引言
3.2 煤岩类材料的静力学特性研究
3.2.1 煤岩类材料的基本力学特性研究
3.2.2 煤岩类材料的变形局部化研究
3.2.3 煤岩类材料的损伤测试与表征方法研究
3.2.4 煤岩类材料的损伤模型研究
3.3 煤岩类材料的动力学特性研究
3.3.1 煤岩类材料的动力学特性研究方法
3.3.2 动载荷作用下煤岩类材料的变形与损伤
3.4 动静组合载荷作用下煤岩微结构演化及作用机理
3.4.1 动静载荷作用下煤岩微结构演化规律与作用机理
3.4.2 动载荷作用下煤岩动态损伤模型研究
3.5 尚需解决的科学问题
3.6 本章小结
第4章 单向约束条件下煤体对动力冲击作用的力学响应
4.1 煤岩损伤量的统计描述
4.2 煤岩微裂隙破坏模型
4.2.1 垂直微裂隙破坏模型
4.2.2 水平微裂隙破坏模型
4.2.3 微裂隙综合破坏模型
4.3 实验研究的准备与方案
4.3.1 主要试验设备
4.3.2 试验用样
4.3.3 试验方案
4.4 递增冲量与煤岩损伤演化的关系
4.4.1 循环冲击次数对煤岩损伤破坏的影响
4.4.2 累计冲量对煤岩损伤演化的影响
4.5 单向约束静载与煤岩损伤演化的关系
4.5.1 不同约束静载下循环冲击次数对煤岩损伤破坏的影响
4.5.2 不同约束静载下累计冲量对煤岩损伤破坏的影响
4.6 基于高清数码摄像机的煤岩损伤破坏表面裂纹扩展规律
4.7 恒定式冲量与煤岩损伤演化的关系
4.7.1 循环冲击次数对煤岩损伤量的影响
4.7.2 不同水平冲量加载下累计冲量对煤岩损伤量的影响
4.8 单向约束静载与煤岩损伤演化的关系
4.8.1 不同约束静载下循环冲击次数对煤岩损伤量的影响
4.8.2 相同冲量作用下约束静载对煤岩损伤量的影响
4.9 基于红外热成像的循环冲击作用对煤岩损伤的影响
4.10 单向约束作用下煤岩损伤演化的数值分析
4.10.1 数值模型的建立
4.10.2 模型参数与生成网格
4.10.3 计算结果与分析
4.10.4 冲量大小对煤岩模型损伤的影响
4.10.5 约束静载大小对煤岩模型损伤的影响
4.11 本章小结
第5章 双向约束作用下煤体对动力冲击作用的力学响应
5.1 双向约束条件下冲击载荷对煤样结构损伤量化表征
5.1.1 实验准备与研究方案
5.1.2 煤样破坏过程及模式与其内部微结构演化的关系
5.1.3 不同约束条件下循环冲击作用对煤样内部结构的影响
5.1.4 单次冲击能量大小对煤样内部结构的影响
5.1.5 冲击方式对煤样内部结构的影响
5.2 基于红外热成像的煤岩表面裂纹扩展行为的量化表征
5.2.1 熵的基本理论
5.2.2 煤样表面温度场分布特征
5.2.3 冲击试验中的红外辐射量化表征
5.3 双向约束下冲击载荷作用对煤体力学特性的影响数值模拟
5.3.1 数值模型及模拟方案
5.3.2 数值模拟模型的参数
5.3.3 冲击能量大小对煤样内部结构的影响
5.3.4 约束条件对煤体内部结构的影响
5.4 双向约束冲击载荷作用下煤岩内部结构损伤机制
5.5 本章小结
第6章 非均匀载荷作用下煤岩体的裂纹演化规律
6.1 实验设备与试验方案
6.1.1 局部偏心载荷试验设备与方案
6.1.2 局部冲击载荷试验设备与方案
6.2 局部偏心载荷作用下煤样应力-应变特征
6.3 局部偏心载荷作用下原煤与型煤试样表面裂纹演化规律
6.3.1 常规单轴压缩下煤样表面裂纹演化规律
6.3.2 局部偏心载荷作用下煤样表面裂纹演化规律
6.4 局部偏心载荷作用下煤岩损伤分形特征
6.4.1 分形理论概念
6.4.2 分形理论在煤岩损伤中的应用
6.5 基于超声波的煤岩内微结构演化规律
6.5.1 单轴压缩下煤岩内超声波波速变化规律
6.5.2 局部偏心载荷作用下煤岩损伤演化规律
6.6 局部偏心载荷作用下煤岩破坏模型
6.7 煤岩对局部循环冲击载荷作用的力学响应
6.7.1 局部循环冲击次数对煤岩内微结构演化影响
6.7.2 局部循环冲击载荷作用下煤岩内微结构演化规律
6.8 煤岩对局部递增冲击载荷作用的力学响应
6.8.1 局部递增循环冲击