随着我国煤炭开采深度的增加,地应力对爆破荷载的影响也逐渐增大,煤矿开采过程中遇到的不安全因素越来越多。因此对地应力作用下煤岩爆破效果的研究,可以为煤矿开采工程提供相关的理论依据,保障煤矿安全本文以陕北某煤矿为研究对象,通过实验研究、理论分析、数值模拟等相结合的方法,研究了地应力对煤岩爆破效果的影响作用,主要内容如下:首先,基于分离式霍普金森压杆(SHPB)冲击实验,研究了煤岩在冲击荷载作用下的破坏特征及变形特性,分析了煤岩在冲击荷载作用下的弹性模量、破坏强度等相关的动力学参数与应变率之间的关系,根据实验应力-应变曲线特征,在过应力模型基础上,建立了煤岩在冲击荷载作用下的动力学本构模型,并通过实验曲线对模型进行验证,两者吻合较好。实验研究为理论推导及数值模拟提供数据及实验依据。其次,在现有理论基础上,分析了影响爆破荷载对煤岩破坏效果的因素,研究了地应力与爆破荷载共同作用下煤岩质点的受力情况,并应用Mises准则确定了煤岩破坏条件。影响煤岩爆破效果的因素主要包括煤岩性质和附存条件两类;通过理论推导得出,地应力对煤岩爆破效果的影响主要表现为:由于垂直地应力与水平地应力的大小存在差异,煤岩裂隙圈的范围呈现椭圆状分布;随着地应力的增加,爆破荷载的破坏效果逐渐减弱。最后,依据实验与理论推导的结果,应用动力学数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA研究了不同地应力水平下爆破荷载对煤岩的破坏效果,通过数值模拟结果的对比可以看出,考虑地应力作用时,煤岩在爆破荷载作用下的压力明显小于无地应力作用时的情况,随着埋深的增大,地应力逐渐增大,煤岩同一质点受到应力之和逐渐减小;侧向压力系数的影响主要表现在垂直方向和水平方向上距离炮孔中心相同的质点所受到的压力不同,侧向压力系数越大,两方向上应力之差越大,应力区呈现椭圆分布。