钻眼爆破法仍是目前煤矿井下巷道施工的主要破岩手段,随着煤炭开采规模的扩大,爆破施工作业时的起爆药量和引发的振动强度也增大,频繁的爆破振动对巷道围岩和支护结构的安全性产生了影响。多年来,国内外对爆破振动的传播规律、危害机制和控制对策等进行了大量的研究工作,取得了丰硕的成果,主要集中在地面工程爆破地震效应对周边临近建筑物的影响、隧道(包括公路、铁路和水工隧道)施工爆破地震效应对相邻隧道和周边围岩的影响以及大型基坑、地下厂房开挖爆破地震效应对围岩的损伤、露天矿山开采爆破振动等方面,而在爆破地震效应对巷道稳定性影响方面的研究很少。在查阅国内外相关研究资料的基础上,本文通过对不同条件下煤矿巷道掘进爆破和工作面过断层岩石深孔松动爆破施工时产生的振动进行测试和分析,并基于Matlab软件应用HHT变换和小波包变换,对煤矿井下爆破振动特性及其对巷道围岩、支护结构的影响等问题进行较为深入的研究。论文的主要研究工作及成果如下：从理论上分析了爆破能量的分布和爆破地震波的形成、传播规律以及影响因素。建立了炮孔不耦合装药爆破试验模型,对不同不耦合介质和不耦系数时模型不同位置处爆破应力波峰值压力和爆破振动速度进行了测试和分析,应力波峰值压力和地震波振速随不耦合系数的增大而减小,且水不耦合时二者的值大于空气不耦合时。根据不同现场爆破施工情况,对其爆破作业引发的振动进行了监测和分析,发现振动速度三个方向分量峰值中水平径向方向(巷道走向方向)最大,得到了相应的爆破振动合速度和各方向分量的衰减规律,分析了其与地面爆破时的差异；巷道掘进爆破时底板岩石的破碎是影响其传播规律的主要原因；振动速度的大小与爆破时的炮孔深度、单孔药量和岩性直接相关。采用HHT变换和小波包变换分别对典型振动信号进行对比分析,得到了不同爆破条件下振动信号的频谱、能量分布特征：软岩巷道掘进爆破振动的主振频率在90～260Hz,而主要能量集中在160-260Hz,振动的持续时间在150ms左右。由于采用微差爆破,振动的瞬时能量出现多个峰值；与质点振动的幅值相对应,瞬时能量最大的是崩落眼装药起爆。深孔松动爆破振动速度只存在一个峰值,主振频率在40-80Hz,振速大于1cm/s的频率分布在45～60Hz,70～100Hz两个范围；而EMD分解表明：主要能量集中在50-100Hz,根据相对能量的大小,整个频率范围内可分成若干个“子频带”。结合现场巷道施工实际情况和岩石物理力学性能测试结果,运用FLAC3D建立了爆破地震波作用下大、小两种巷道计算模型,得到了不同初始地应力、断面尺寸和支护结构条件下开挖后巷道围岩、支护结构的应力和变形特征。结果表明,爆破动载作用下,围岩的应力和位移有所增大,增幅在15%～20%；围岩的应力和变形随初始地应力和巷道断面尺寸的增大而增大,随支护锚杆的长度增加而减小,喷射混凝土的厚度对围岩的应力和变形影响甚微。围岩塑性区的大小同巷道断面和初始地应力最为相关,断面越大、地应力越高,塑性区范围越大；对于高应力状态下,围岩拱顶主要受剪切作用；混凝土喷层的厚度影响着围岩塑性区的发展。混凝土喷层的最大变形出现在拱顶沿巷道走向分布逐渐减小,而最后开挖支护直墙下部拐角处的变形最小；最大弯曲应力是最后开挖支护的截面,受围岩剪应力SXY影响。通过围岩松动范围的声波测试和分析,从另一方面证明了爆破地震效应对软岩巷道围岩的松动范围的影响。对于研究巷道,开挖后围岩松动范围在1.6～1.65m,在爆破地震效应作用下围岩松动范围增大了0.2m左右,约占围岩稳定后松动圈半径的10%。根据爆炸能量和爆破地震波衰减规律、影响因素及其对巷道影响,详细地从爆破能量控制和巷道围岩及支护结构两个方面提出相应的控制对策。