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本文以铜绿山矿井下深孔精细化爆破技术研究课题为依托,以数值模拟为研究手段,对其深孔爆破采场爆破参数和安全控制方面存在的关键技术难题进行研究。研究的主要内容和取得的研究成果如下：(1)根据铜绿山矿深孔爆破采场岩石的物理力学参数和爆破参数,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同孔径和装药结构矿岩爆破裂纹扩展的过程,分析岩体爆破裂纹生长的机理,得到岩体粉碎区和裂隙区的范围。研究表明,不耦合装药结构能够减少爆炸能量在粉碎区的过度消耗,减小粉碎区的半径大小,并且对裂隙区的扩展有着积极的作用；小孔径爆破与大孔径相比质点峰值振速衰减曲线的拐点趋于明显。工程应用当中,建议采用小孔径不耦合装药结构以控制爆破振动。(2)采用ANSYS/LS-DYNA对26种爆破模型进行数值模拟,确定采场的最佳孔网参数。模拟结果表明,采用3条药卷不耦合装药结构时165mm、127mm、110mm直径炮孔爆破的最佳孔网参数分别为3.0m×2.6m、2.6m×2.6m、2.4m×2.2m。采用2条药卷不耦合装药结构时,165mm直径炮孔爆破的最佳孔网参数为3.0m×2.6m。(3)采用ANSYS/LS-DYNA对10种不同起爆方式爆破模型进行模拟,用以确定爆破的最大段药量。结果表明,在总药量不变的情况下,采用微差起爆方式减小爆破的最大段药量可以有效的减小爆炸产生的振动；通过对爆破数值模拟监测数据进行一元线性回归,得到不同影响因素下的萨道夫斯基公式,进而研究地下深孔爆破振动的传播规律,并求出了不同爆心距的爆破最大段药量,对于地下深孔爆破振动控制以及相关类似的工程有一定的参考价值。(4)采用UDEC离散元软件进行不同围岩发育程度的凿岩硐室在加载不同爆破振动载荷工况下硐室围岩失稳的数值模拟,分析爆破振动对地下硐室结构稳定性影响。结果表明,导致硐室围岩开始破坏的节理间距、内聚力和内摩擦角的临界折减系数分别为初始设置值的1.67、1.83和1.36倍；导致硐室围岩开始破坏的爆破地震波峰值振速和持续时间的临界折减系数分别为初始设置值的0.5和5.0倍；采用喷锚联合支护能够有效提高围岩节理裂隙发育的地下硐室的自身承载能力和抗震防爆能力。