岩体爆破的本质是极大的冲击荷载瞬时作用于炮孔壁,从而引起岩体破坏损伤的过程,为解决工程中遇到的岩石破碎不完全、破碎块度大、岩体超欠挖、环境震动超限等问题,研究爆炸荷载作用下岩体裂纹扩展特性显得尤为重要。但是,由于爆破具有“高温、高压、高速”的特性,现有的技术手段难以动态监测该过程中岩体内部的破坏情况,加上岩体材料的复杂性使得理论分析更是成效甚微。考虑到上述因素,本文主要利用数值模拟探究爆生裂纹在不同工况下的扩展特性,主要研究内容及结论如下:(1)利用声学近似和弹性力学的方法,通过引入岩石动态断裂失效准则,推导了单孔爆破下完整岩体粉碎圈及裂隙圈的半径表达式,得出在不考虑爆生气体的“二次楔入”作用下,粉碎圈半径一般为炮孔半径的3-7倍,裂隙圈半径为炮孔半径的20-50倍。(2)进行了完整岩体和含裂隙岩体爆破数值模拟,验证了裂隙对于爆生裂纹扩展有较大影响,并重点探究了裂隙爆心距、角度、长度三个因素对爆生裂纹的作用效应。研究表明,裂隙抑制了垂直裂隙面的主裂纹扩展,促进了平行裂隙面的裂纹延伸;当裂隙位于炮孔正上方,且离炮孔较近时,裂隙与炮孔间的岩体会发生“层裂”现象,有利于提高岩石的破碎率;而裂隙两端翼裂纹的产生,则进一步增加了岩体破碎范围。(3)多孔爆破成缝是一个爆生裂纹动态扩展的结果。其主要经历“各炮孔粉碎圈形成→各炮孔裂纹独立扩展→孔间裂纹相向扩展→孔间裂纹相互贯通→分支裂纹延伸→止裂”6个阶段;当自由面与炮孔距离较近时,炮孔与自由面间的岩体产生层裂裂纹,增加爆破破岩面积;不同起爆顺序下,孔间裂纹扩展有一定差异,起爆延时越长,炮孔纵向裂纹扩展距离越远,从光爆面的成型效果而言,同时起爆破岩效果优于延时起爆。(4)空孔对裂纹具有导向作用,有效促进了爆破成缝过程,能够保证增大炮孔间距时孔间岩体顺利成缝,从而减小炸药单耗;耦合装药条件下,空孔孔径越大,导向作用越强,以3倍炮孔直径最优;水平切槽型圆形空孔导向作用最强,有利于保障光爆面或预裂面的成型。