炸药爆炸产生的爆炸应力波和爆生气体的动静作用是实现岩石爆破破碎的主要动力,始终是岩石爆破理论与实践的一个重要议题。直至今天,对于爆炸应力波和爆生气体所起作用各占多大比例以及两者在时间和空间的分配仍有不同的观点。此外,岩石爆破理论与技术的发展始终服务于矿产资源的开发,随着矿产资源深部开采趋势的发展,资源开采环境更加复杂,岩石爆破理论与技术也迎来了新的挑战。深部岩体的高应力状态（地应力）影响了爆炸应力场分布和爆生裂纹扩展,进而使得岩石爆破效果与浅部岩体存在显著差异。为此,本文综合采用理论分析、模型实验和数值计算方法,进一步揭示爆炸动静破岩作用效应,阐述深部高应力状态下的爆破动力学行为。主要研究内容和成果如下:工欲善其事必先利其器,结合数字图像相关方法和高速摄像技术,建立了超高速数字图像相关实验系统,并验证了该实验系统在爆炸等超动态问题研究中的可行性,为本文的相关研究提供了可靠的实验手段。理论和实验分析表明爆炸应力波是粉碎区形成的直接原因,爆生气体是裂隙区形成的主要动力。随着到炮孔中心距离的增加,弹性震动区内质点受力状态逐渐由环向受拉为主向径向受压为主发生过渡。爆炸水压射流实验结果表明爆炸应力波不能够引起水柱射流,水柱射流的能量全部来自爆生气体做功。此外,在爆炸应力波和爆生气体综合作用的双孔爆破中,炮孔连线方向上的应力以受压为主,垂直于炮孔连线方向上的应力则以受拉为主。孔间爆炸应力叠加对垂直炮孔连线方向的拉应力加强作用要显著小于对炮孔连线方向的压应力加强作用。模型实验和数值计算的结果表明孔间应力叠加位置处的裂纹起裂和扩展对炸药参数、岩石性质和炮孔间距等都有着比较“苛刻”的要求。不耦合装药结构是调节爆炸应力波和爆生气体动静破岩作用效应的重要方法,不耦合系数和填充介质又是影响不耦合装药爆破效果的两个关键要素。数值计算结果表明,就爆炸荷载作用下的炮孔孔壁压力而言,从耦合装药到不耦合装药,这是一个质变的过程。模型实验结果表明,对于不耦合装药爆破,填充介质对爆炸能量的传递起到了缓冲和削弱的作用,显著抑制了粉碎区的形成和发展,并降低了爆破全区域的损伤程度。不同填充介质对裂隙区和弹性震动区的作用效应却表现出显著的差异。选择合理的填充介质和不耦合系数的能够更好地发挥爆炸应力波和爆生气体的动静破岩作用效应,形成更多更长的爆生裂纹,增加裂隙区范围,提高爆破破碎效果。深部岩体的高应力状态改变了爆生裂纹受力状态和爆炸应变演化规律。通过理论分析,设计了能够实现静态应力和爆炸应力耦合作用的加载装置,开展了模拟深部岩体高应力状态下爆破动态响应的模型实验。实验结果表明,静态应力场对爆生裂纹的扩展具有导向作用。静态应力越大,裂纹尖端的应力集中程度越高,使得爆生主裂纹能够以更高的速度沿静态应力方向扩展,形成更长的扩展长度。静态应力的作用增加了全场爆生裂纹分形维数和损伤程度。对于裂隙区爆生裂纹的分布,静态应力的作用增加了沿静态应力方向的爆生裂纹分形维数和损伤程度,而减小了垂直静态应力方向的爆生裂纹分形维数和损伤程度。此外,静态应力场的存在使得裂隙区外围区域的塑性应变及其衰减速率减小。切缝药包爆破作为一种定向断裂控制爆破技术,在深部岩体的爆破施工中发挥重要作用。理论分析表明,高应力状态下炮孔周边应力集中表现出“高强度、小范围”的分布特征。这种应力分布特征显著影响了切缝药包爆破的裂纹起裂和前期扩展行为。当静态应力与切缝方向垂直时,裂纹起裂位置处于炮孔周边的压应力集中区,裂纹起裂相对更为困难。在随后的裂纹扩展阶段,静态应力的作用使得裂纹面趋于闭合,裂纹扩展受阻,裂纹尖端能量衰减迅速,进而导致裂纹扩展时间减少,裂纹扩展长度变短。当静态应力与切缝方向平行时,裂纹起裂位置处于炮孔周边的拉应力集中区,裂纹起裂相对容易。在随后的裂纹扩展阶段,静态应力的作用减小了裂纹扩展阻力,裂纹尖端能量衰减缓慢。造成裂纹扩展时间增加,裂纹扩展长度较长。在深部巷道的爆破掘进中,切缝药包的装药量、炮孔间距以及切缝方向等爆破参数都需要考虑深部岩体高应力状态的影响。天然岩体中往往不可避免地存在裂纹和空孔等缺陷,深部岩体的高应力状态对含缺陷岩体的爆破致裂行为也有着显著影响。焦散线实验结果表明,爆炸应力波对原生裂纹端部裂纹的起裂和扩展前期的动力学行为起主导作用,而静态应力对裂纹扩展后期的行为特征产生重要影响。竖直静态应力使得爆生裂纹产生垂直于原生裂纹扩展的速度分量。随着原生裂纹与水平方向夹角的增大,爆生主裂纹的扩展时间逐渐减小,且发生明显剪切破坏的时间推迟,沿原生裂纹方向的位移值逐渐增加,扩展路径趋于平直。此外,基于最小应变能密度因子的理论判据能够很好地预测和解释爆炸荷载作用下受压闭合裂纹的起裂行为,静态应力加强了闭合裂纹起裂时的剪切破坏程度,促使更大起裂角度的形成。