钻爆法因操作简单、施工方便、开挖速度快等优点，目前仍是地下岩石工程开挖主要的方法。深部岩体随开挖深度增加，地应力增强，岩石受到的“夹制”作用增加，爆破难度增大;众多研究表明，在高围压下初始静态地应力场效应不能忽略，岩石爆生裂纹的演化规律也将发生改变，高应力场地下工程爆破施工的爆破参数和工艺也将发生一定的改变。
　　为了研究高地应力环境下岩石动态破裂破碎机理，选取深部泥岩和砂岩为研究对象，利用直径50mm分离式Hopkinson试验装置研究泥岩、砂岩的动态力学性能、破裂破碎特征和能量耗散规律;根据相似准则，以强度相似为首要因素，配制相似模型材料并开展相似材料动态压缩、劈裂与主动围压下冲击动态力学试验，研究结果表明:冲击荷载作用下泥岩试件产生环向断裂破坏和轴向劈裂拉伸破坏，砂岩试件产生轴向劈裂拉伸破坏和压碎性破坏;两者破碎程度都随冲击气压的增加而增加;动态单轴抗压强度随着应变率的增加呈现指数型增长，表现出应变率效应;泥岩试件吸收能、透射能和反射能随入射能增加分别呈线性、对数和二次函数形式增长;吸收能可以用单位体积耗能密度、单位质量耗能和吸收阻抗比能表征，三者均随入射能增加呈线性增长，随应变率呈二次函数增长。泥岩、砂岩相似材料以轴向破裂拉伸破坏和压碎破坏为主，随冲击气压的增加，相似材料平均应变率、动强度和峰值应变都在增加，相似材料动强度随着应变率的增加呈指数型增加，与原岩的规律性一致;泥岩相似材料动态劈裂以中间裂纹破坏为主，砂岩相似材料除中间劈裂裂纹，还衍生出次生裂纹;泥岩相似材料动态峰值强度随着试件所受主动围压的增加而增加，砂岩相似材料在主动围压作用下动态应变峰值增大近2倍。
　　为实现围压作用下爆炸应力场测试和岩石损伤破坏机理的试验研究，研制了围压加载平面相似爆破试验装置，可实现平面双向四面200t不等压加载，构建了集超动态应变测试系统与高速摄影系统一体的岩石爆破试验测试系统，实现高速摄影与超动态应变系统的同步采集。结合理论分析，开展不同围压下岩体爆炸应力场分布衰减规律、爆破损伤、破裂破碎机理和爆炸裂纹动态扩展过程试验研究。结果表明:单向竖直加载、双向等压加载和双向不等压加载试验环境下，岩体内爆炸应力波峰值强度随比距离的增加呈幂函数衰减，且随着单向荷载增加，横向放置应变砖试件径向应力波峰值强度衰减指数绝对值逐渐变大;环向应力波峰值强度衰减指数绝对值变小，在双向等压加载试验环境下，随荷载增加，径向应力波峰值强度衰减指数绝对值变小，环向应力波峰值强度衰减指数绝对值变大;双向不等压加载，环向应力波峰值强度衰减指数绝对值随着围压加载尤其是水平方向加载的增加而减小，径向方向应力衰减随着加载压力的增加，衰减速度呈增加趋势。采用PhotoInfor对高速摄像双向等围压加载相似模型外部破坏图片进行处理，发现随着爆炸荷载作用时间增加，爆破外部出现的位移区域越来越大;随着双向围压的增加，最终爆破破碎区所占试件表面比例逐渐减小，形态逐渐由椭圆形转变为圆形;当施加围压主应力方向一致时即单向竖直加载和双向等压加载条件下，围压主应力方向影响裂纹扩展方向，但爆破外部破坏区域大小起决定性影响因素是主应力的大小;围压加载合力为7MPa，即围压主应力大小一致时，改变围压应力方向，即与竖直方向的角度，单向(0°)、双向等压(45°)、双向不等压加载(30°、60°)时，试件爆破破坏体积在85ml左右，裂纹扩展方向沿主应力方向偏斜;同时基于裂纹扩展应变片技术，对单向竖直荷载作用下中间预制切缝模型爆破，发现随单向竖直荷载增加，引导爆生裂纹扩展作用越好，但对爆生裂纹最大扩展速度起到一定抑制作用，中间预制切缝试件裂纹扩展速度逐渐趋于555.6m/s。