煤矿开采活动对断层系统的卸荷效应，往往诱发逆冲断层失稳进而导致冲击地压灾害。以义马F16逆冲断层为工程背景，采用实验室实验研究了卸载条件下逆冲断层的差应力变化特征，分析了逆冲断层卸载过程中的位移场、变形场演化规律，阐述了逆冲断层失稳瞬态的滑移位移及声发射特性，探讨了逆冲断层的失稳过程。研究结果表明：逆冲断层卸载失稳时发生多次差应力“突跳”现象，以首次“突跳”变化量最大，差应力突变量为0.36MPa；断层不同部位滑移情况具有显著差异，其中下部滑移量大于中部和上部、下盘远场滑移量大于近场和上盘；断层岩体的法向应变和剪切应变呈“降低-突增-波动-稳定”的变化趋势，且变形场受位置影响较大，如下部法向应变“突跳”量大于中部和下部，两端剪切应变“突跳”量大于中部；断层失稳瞬间可分为启滑、主震、后震三个阶段，主震将释放大部分能量，为断层冲击地压的主要能量来源；卸载导致逆冲断层滑移的过程分为线性稳态、非线性稳态、亚失稳及失稳四个阶段，失稳瞬间剪应变的变化趋势为“突降-回弹-稳定”；开采扰动引起的卸荷作用，造成F16断层不同位置呈不同的滑移模式，即浅部逆时针滑移、深部顺时针错动。