钻爆法施工中,爆炸载荷在完成必要破碎工作的同时,也将引起小间距邻近巷道不同程度的损伤,具体表现为围岩力学性能劣化和完整性降低。当前研究主要涉及邻近巷道围岩动态响应问题,而较少关注爆炸载荷下围岩裂纹演化引起的巷道破坏。因此,有必要开展爆炸载荷下邻近巷道围岩裂纹演化规律和演化机理研究。由于巷道围岩结构体的复杂性和现场试验的困难性,数值分析和模型试验成为开展上述研究的有效手段。首先,采用LS-DYNA数值分析软件研究了爆炸载荷下不同间距邻近巷道围岩振速场,给出了邻近（危险）间距的定义;研究了危险间距内巷道围岩应力场和振速场,分析了各关键位置应力和振速变化规律,给出了巷道围岩最主要扰动区域。然后,采用相似模型试验,研究了爆炸载荷下邻近巷道围岩的主要破坏区域和破坏形态,为后续深入研究奠定基础。巷道围岩中往往存在原先裂纹,邻近爆炸载荷下由于原先裂纹扩展贯穿引起的巷道损伤更为严重,为此,采用数字激光动态焦散线试验系统模拟了邻近爆炸载荷下巷道围岩原先裂纹扩展全过程,分析了各因素影响下裂纹扩展运动学和动力学参数变化规律。研究发现,原先裂纹的扩展路径决定着巷道围岩的破坏形态,通过分析裂纹扩展路径的主要影响因素,结合试验研究合理的解释了各因素综合作用下巷道围岩原先裂纹的扩展路径。巷道围岩的破坏往往表现为裂纹的扩展贯穿,爆生气体和爆炸应力波是裂纹扩展的动力源,结合细观损伤力学和宏观断裂力学给出了宏细观裂纹扩展准则,采用动焦散试验研究了巷道围岩原先裂纹扩展贯穿过程,在此基础上分析了原先裂纹损伤演化机理。最后,采用基于XFEM的ABQUS数值分析软件,模拟了裂纹扩展全过程,与上述试验研究和理论分析相互验证。详细研究成果如下:（1）质点振速是衡量爆炸载荷下邻近巷道围岩扰动大小的重要指标,当爆源与巷道间距小于3倍的巷道直径时,最不利位置质点振速峰值超过标准规定的安全振速值,巷道处于危险间距内;通过分析危险间距内邻近巷道围岩的振速场和应力场,巷道迎爆侧是最主要扰动区,远大于背爆侧,主要集中在迎爆侧直墙至起拱点之间的区域;巷道迎爆侧靠近直墙的某一区域内损伤尤为明显,是自由面反射拉伸波和强压缩波叠加引起;由于几何突变,背爆侧直墙底角位置应力集中也较为明显,形成新的次波源。采用相似模型试验研究了爆炸载荷下邻近巷道围岩的破坏形态,研究表明,巷道的破坏主要表现为起始于巷道自由面的炮孔径向裂纹,且由于上覆岩土压力和卸荷回弹效应,巷道拱顶和底板出现竖向裂隙。（2）炸药量、原先裂纹长度、原先裂纹倾角、原先裂纹与巷道间距和巷道断面形状影响着围岩原先裂纹的扩展。炸药是围岩中原先裂纹扩展的能量来源,随炸药量的增加,巷道自由面反射波产生的拉应力逐渐增强,位于反射波主导区域的原先裂纹初期扩展方向由倾斜变为竖直,且竖直方向扩展位移逐渐增加。围岩中原先裂纹的长度影响着围岩的损伤程度,应力波作用下,原先裂纹初始长度越长,应力波作用下,该区域应力越集中,其对爆生主裂纹的导向作用越明显,当原先裂纹长度大于等于5mm时,爆生主裂纹与原先裂纹贯穿。围岩中原先裂纹的倾角对裂纹的扩展方向影响较小,迎爆侧围岩不同倾角原先裂纹均表现为前期倾斜或近似竖直方向扩展阶段,中期平行于爆生主裂纹扩展阶段,后期与邻近巷道贯穿阶段;背爆侧围岩不同倾角原先裂纹则均表现为前中期水平方向扩展和后期翘曲扩展。另外,背爆侧原先裂纹扩展位移随倾角增加呈抛物线型减小。原先裂纹与巷道的间距主要影响裂纹的扩展路径,随间距的增加,裂纹扩展路径由前期近似竖向扩展、后期水平方向扩展转变为前期水平扩展、中期倾斜扩展和后期水平方向扩展。巷道的断面形状影响着应力波的反射和绕射,平面对应力波的反射能力明显大于弧形断面,从而使得应力波能更易于绕射过弧形断面,携带更多的应力波能传播到背爆侧,一方面诱使迎爆侧原先裂纹扩展向能量易于传播的弧形断面,另一方面导致圆形巷道背爆侧裂纹扩展位移大于直墙拱形巷道,矩形巷道最小。（3）爆炸载荷下邻近巷道围岩原先裂纹的起裂方向取决于裂纹尖端附近应力场,扩展路径则与整个围岩应力场有关。爆源、原先裂纹初始位置和巷道自由面是原先裂纹扩展路径的主要影响因素,裂纹倾角影响较小,爆炸应力波和爆生气体准静态应力作用下围岩单元受径向压缩、切向拉伸作用,自由面反射波作用下围岩单元受径向拉伸作用,而卸载波作用下受径向拉伸作用。迎爆侧原先裂纹前期扩展路径取决于爆炸应力波在围岩中产生的切向拉伸应力和自由面反射波产生的径向拉伸应力,距离巷道自由面越近,自由面反射波对围岩单元作用越强,当原先裂纹初始位置位于自由面反射波主导区时,裂纹近似垂直扩展;裂纹扩展中后期,原先裂纹脱离反射波的作用范围,且爆炸应力波和自由面反射波作用逐渐减弱,准静态应力起主导作用,使得裂纹扩展方向平行于爆生主裂纹。背爆侧原先裂纹主要受到自由面绕射波的影响,自由面未改变爆源产生应力波对岩体单元径向压缩,切向拉伸的性质,绕射波作用下,裂纹基本沿炮孔径向扩展,后期在卸载波作用下斜向上或斜向下翘曲。（4）爆炸载荷作用下邻近巷道围岩原先裂纹扩展是爆炸应力波和爆生气体综合作用的结果。原先裂纹的扩展过程分为应力波作用下原先裂纹尖端附近最弱链的形成和原先裂纹沿最弱链的宏观扩展;爆生气体的准静态应力再一次增强了原应力场,形成主应力差峰值带,推动着原先裂纹的继续扩展。自由面的存在使得裂纹的起始扩展时间更加提前,而裂纹倾角影响不大,裂纹起裂时的动态应力强度因子均在0.39⁰.42 MN/m^3/2之间,说明自由面的存在以及裂纹的倾角对裂纹动态断裂韧度基本无影响。爆炸载荷作用下,爆生主裂纹尖端与原先裂纹之间由于应力集中,形成激活的带状微裂纹区,诱使爆生主裂纹与原先裂纹贯穿;裂纹的扩展贯穿伴随着能量的传递,原先裂纹的起裂扩展是由于爆生主裂纹携带的应力波能在原先裂纹右尖端的叠加导致,贯穿后的裂纹扩展过程中能量释放率弱于贯穿前主裂纹能量释放率,但裂纹扩展速度有所增加。伴随爆生气体释放出现的弧型应力集中区是爆生气体准静态应力引起的主应力差峰值位置,与背爆侧裂纹的扩展有较大关联,基于该发现进行的研究证实了爆生气体对邻近巷道背爆侧原先裂纹扩展的主导作用。当弧型应力集中区接近扩展中的裂纹尖端时,达到峰值的裂纹扩展速度约等于弧型应力集中区的传播速度,弧型应力集中区与裂纹尖端相对距离基本不变,在该时间段内,裂纹扩展速度表现为在峰值上下振荡性变化;爆生气体产生的准静态应力主要作用在其产生的弧型应力集中区追赶上扩展裂纹之前,表现为动态应力强度因子达到峰值,并在峰值上下振荡性变化,当弧型应力集中区越过裂纹尖端时,动态应力强度因子逐渐减小,裂纹止裂。（5）采用基于XFEM的ABAQUS数值分析软件模拟了爆炸载荷下邻近巷道围岩原先裂纹扩展过程,模拟结果为原先裂纹左尖端扩展延伸向炮孔,右尖端扩展向邻近巷道自由面。对于裂纹右尖端,不同巷道围岩中的原先裂纹扩展路径有所差异,起始扩展方向均沿水平方向,但中后期扩展方向不同。对于圆形巷道和直墙拱形巷道,裂纹右端中后期扩展方向均发生偏转,且偏转程度随靠近邻近巷道,变得更加明显,而矩形巷道原先裂纹一直沿近似水平方向扩展。原先裂纹中后期扩展路径的差异与巷道形状有关,平面对应力波的反射能力大于弧形断面,由于裂纹往往扩展向易于能量释放的方向,故裂纹向弧面偏转。围岩中不同位置不同时刻应力场强度不同,导致各阶段裂纹扩展速度不同;应力波能主要用于裂纹长度和宽度的增加,当裂纹长度停止增加时,应力波能用于裂纹宽度的增加,反之成立,最终表现为裂纹截面积的近似线性增长;损伤耗散能大部分被损伤带形成宏观裂纹对应阶段（裂纹宽度的增加）所耗散,而非损伤迁移过程（裂纹的扩展）。