煤炭是重要的基础性能源,随着国民经济的持续发展,我国对煤炭等矿产资源的需求也越来越大。浅层资源日益枯竭,开采深度不断增加,深部开采工程所面临的地应力环境以及岩体的赋存特征将会更加复杂,初始地应力场作用下深部岩体的基本物理力学性质及爆破开挖扰动动力学响应特征等也会发生变化,在地应力场、爆炸应力场和爆生气体三方面的共同作用下,掏槽爆破破岩机理变得更加复杂。因此,现阶段结合现有的爆破理论研究初始地应力场作用下的掏槽爆破破岩机理变得尤为迫切。针对深部岩体掏槽爆破破岩问题,本文运用ANSYS/LS-DYNA软件对围压应力作用下的复式三角形掏槽爆破破岩过程进行了数值模拟研究。基于岩体爆破相关理论,对数值模拟本构模型设计、爆破参数选取、掏槽孔布设形式、炮孔间距、空孔效应、围压应力值和不同侧压系数等因素进行了相应研究,从各个角度分析了以上因素的变化对复式三角形掏槽爆破岩体损伤演化扩展和炮孔间损伤贯穿特征的作用和影响。主要研究工作如下:(1)基于爆破工程相关理论,对岩体爆破破碎的过程进行了分析,根据岩体赋存条件的差异,对普通岩体中爆炸应力波的传播与衰减规律、自由面处爆炸应力波的入射与反射特征以及地应力场作用下炮孔周边岩体的应力演化分布进行了研究。(2)基于岩体RHT本构模型及H-J-C本构模型分别对掏槽孔布设形式设计及合理炮孔间距选取进行了数值模拟研究。结果表明,角柱式掏槽形式下,复式三角形掏槽的爆破效果及损伤演化情况更适用于研究围压应力作用下掏槽爆破破岩机理;0.3 m～0.5 m的炮孔间距下,0.3 m的炮孔间距更能适应深部岩体爆破的复杂条件并且弥补直眼掏槽的缺陷,为复式三角形掏槽最为合理的炮孔间距。(3)基于深部岩体爆破工程实际中地应力随埋深逐渐增大的特征,进行了无围压和双向等围压应力加载条件下的复式三角形掏槽爆破数值模拟研究,分析了围压应力场的存在及围压应力值的变化对复式三角形掏槽爆破岩体损伤演化扩展和炮孔间损伤贯穿特征的作用和影响。研究结果表明,从整体上来看,围压应力的存在会对爆破损伤演化扩展和贯穿起抑制作用;围压应力数值变化对复式三角形掏槽不同位置处岩体爆破损伤的影响作用规律不同。(4)充分考虑深部岩体爆破工程实际中水平地应力复杂多变的现象,对不同侧压系数下的复式三角形掏槽爆破破岩过程进行了数值模拟研究。研究结果表明,侧压系数的变化对爆破损伤扩展方向和损伤扩展效果都存在较大影响,在复式三角形掏槽区域的不同位置也呈现为不同的规律特征。