爆破作为一种经济高效的施工技术已广泛应用于矿山岩石巷道的掘进施工中,但它也会不可避免的产生一定量高浓度的炮烟,其主要成分有CO和NO_x,而CO相较于NO_x性质更加稳定且对人体伤害巨大,严重时可造成人员窒息死亡,并且也会不可避免的影响后续工作的正常进行,因此研究并掌握爆破后独头巷道内部炮烟的扩散规律,无论是对生产企业还是对人员安全来讲都有着极其重要的理论和现实意义。本文在对前人有关掘进爆破空间中炮烟有害成分和炮烟扩散规律问题研究的基础上,依托“大断面硬岩巷道快速掘进技术研究”科研课题,以掘进工作面爆破后生成的炮烟为研究对象,综合运用理论分析、现场试验和数值模拟的方法,通过工程现场实测和几何建模软件Workbench及计算流体动力学软件ANSYS FLUENT,分析了掘进工作面炮烟有害成分的时空演化特征,研究其扩散规律,通过对以上内容的研究,取得如下研究成果:1)讨论了现有风量计算方法中存在的不足之处,并应用紊流变形和扩散理论提出了一种新的爆破掘进通风风量计算的公式。2)对于同一巷道断面,靠近巷道壁面位置处的炮烟浓度峰值到达时间要略迟于其中心轴线位置处。3)掘进巷道内的某个断面上CO浓度随着通风时间的增加而不断减小,且可分为三个阶段,即CO浓度为零阶段、CO浓度上升阶段和CO浓度衰减阶段;其衰减阶段又呈现负e指数变化的规律。4)掘进巷道炮烟扩散规律以CO中心气团为主沿巷道轴线呈带状分布特点,且随着通风时间的增加所呈现出来的带状结构越拉越长,其内部CO浓度的降低是紊流变形和扩散稀释的综合结果。5)模拟不同风量情况下的炮烟运移规律时发现,单纯的通过增大通风量并不能起到快速降低炮烟浓度的目的;相反,增大通风量在导致炮烟主体带运移距离增加的同时,还可能导致在炮烟排出过程中炮烟浓度还未降低到安全允许值时便已经通过了井下作业人员躲炮所在的位置。本论文有图44副,表5个,参考文献74篇。