周俊汝，安 稳，钟冬望，卢文波，吴 亮，冷振东

(1.武汉科技大学 理学院,武汉 430065；2.华中科技大学 土木工程与力学学院,武汉 430074;3.武汉大学 水工岩石力学教育部重点实验室,武汉 430072；4.中国葛洲坝集团易普力股份有限公司,重庆 401121)

地下空区存在于众多领域，如采矿、市政、水电工程等[1]。以采矿为例(图1)，采空区的形成破坏了围岩初始平衡状态，当相邻开采区持续采矿，既有采空区围岩不可避免受到爆破、钻孔、重载车辆等动力扰动，其中以爆破振动荷载影响最为显著[2,3]。采空区围岩受爆破地震波作用产生动力响应，成为围岩失稳破坏的主要因素。采空区边界条件包括其临空面与地表自由面改变爆破地震波的传播路径，影响了采空区围岩振速场和应力场的分布演化[4,5]，导致采空区上覆岩体受到不同程度爆破地震效应的影响，产生一些如移动、变形、不均匀沉降等问题，严重时会造成上覆岩体中既有结构的破损[6]。

图1 爆破地震波在地下空区围岩内传播示意图Fig. 1 Propagation of blasting seismic waves in surrounding rock of underground stope void

采空区结构体系涉及顶板底板、矿柱、巷道、围岩及整体结构等，其围岩稳定问题在国内外仍属于比较新的课题[7-9]。Singh P K、易长平等从力学的角度揭示了地表爆破激发地震波对地下采空区稳定性的影响机制，爆破地震波在岩体中传播，遇到采空区后发生反射、折射和绕射等现象造成了动应力集中[10,11]。彭府华、何亚清等采用微震监测系统，对深部采空区围岩进行了爆破应力波传播特性试验，研究了应力波在采空区围岩中的衰减特性[12,13]。……