随着浅部资源的日益枯竭,深部开采成为我国必须解决的战略科技问题。进入深部以后,地质环境复杂,岩石动力灾害频发。针对深部开采中岩爆、片帮等动力灾害发生机理的研究,有助于降低矿山损失,挽救工人生命。采用能量理论分析岩石动力灾害问题更为科学有效和简洁明了,岩石能量演化机制涉及蓄能环境和蓄能主体两个因素,蓄能环境即深部高应力状态,蓄能主体即岩石材质状态。本文以高应力状态为研究背景,以非均质岩石材料为研究对象,采用室内试验和理论分析等方法,开展岩石破裂演化机制与能量释放机理研究。主要建立了岩石材料非均质程度测试和分类方法,在岩石非均质程度量化标定的基础上,通过试验,验证了不同均质度岩石材料变形破坏过程和能量演化特征的差异性。重点分析了非均质岩石破裂面形貌特征及其形成机制,阐明了非均质岩石破裂源孕育过程、孕育状态与声发射参数关系,揭示了非均质岩石材料在不同应力水平下能量释放、能量积蓄与声发射释放的特征与机制。基于非均质岩石特性,提出了考虑深部地层岩石非均质程度的工程围岩质量评价方法。（1）通过劈裂试验岩样主破裂区变形离散度及离散度演化趋势定量标定岩石非均质性差异,在岩石非均质性量化标定的基础上,通过单、三轴加载试验研究了低、中、高三种均质度下岩石变形破坏特征的差异性。（2）岩石劈裂断面形貌特征恰可直观反映主破裂区微裂纹扩展尺寸分布差异。采用劈裂断面起伏度量化不同均质度岩石破裂面形貌特征,通过空间变异理论和重分形理论计算劈裂断面形貌起伏度的空间结构关联性,借此阐明了不同均质度岩石断面形貌起伏特征与形成机制,分析了非均质岩石破裂过程的裂纹扩展行为差异。（3）通过层状岩石不同方向劈裂试验及不同均质度岩石劈裂试验的声发射监测分析,建立了非均质岩石微裂纹扩展尺寸差异与声发射峰频分布特征间的关联。结合近源场位移谱理论,分析了声发射参数AF（平均频率）、RA（上升时间/幅值）的物理意义,掌握了破裂源物性差异,提出了基于声发射参数AF/RA的岩石主破裂振动剧烈程度评价方法。（4）在岩石非均质性量化标定的基础上,分别挑选均质程度为低、中、高三类变辉长岩试样开展三轴加卸载试验,采用试验研究方法呈现了三向应力状态下不同均质程度岩石能量演化特征差异。（5）以劈裂岩样主破裂区变形非均质性作为切入点,以变形非均质系数Cv量化岩石材料变形特征,以声发射b值量化岩石材料能量释放特征,探讨了 b值与变形非均质系数Cv间的相关性,揭示了岩石变形离散特征与能量释放特征间的关联机制,分析了不同均质程度岩石主破裂前的储能机制及储能体量大小差异。（6）不同劈裂方向下层状岩石材料的非均质状态有序变化。采用SHPB冲击劈裂加载方式,以层面倾角作为控制变量,梳理了不同劈裂方向下层状岩石破裂机制差异,分析了岩石非均质程度差异对岩样劈裂耗能规律的影响机制。（7）均质程度较高的岩石仍需评价其储能效率,基于声发射参数A/b演化特征,建立了岩石材料储能效率的简化评价方法。基于非均质岩石特性,提出了考虑深部地层岩石材料非均质程度的工程围岩质量评价方法。