深部岩体的开采过程实际上是岩石在受到地应力的静载荷作用下又受到爆破应力动载荷作用的破坏过程,本文以中国博士后基金项目(2014M562529XB)为依托,以锡铁山铅锌矿深部高应力开采工程为研究背景,采用RMT-150C岩石力学试验系统和SHPB试验装置,通过单轴压缩试验、常规冲击试验和一维动静组合加载试验对锡铁山铅锌矿不同埋深石英片岩的静态与动态力学特性进行研究,并利用ANSYS/LS-DYNA大型有限元分析软件对试验结果进行验证与补充,为锡铁山铅锌矿深部矿柱开采的爆破方案设计和地质灾害预防工作提供一定参考,帮助矿山解决目前面临的炸药单耗大、爆破边界难以控制、部分巷道随开采深度加深和爆破次数增多出现片帮现象等问题。主要研究内容及成果如下:(1)通过对不同埋深石英片岩的单轴压缩试验和常规冲击试验发现,岩石的静载抗压强度和动态抗压强度都随着埋深的增加而增大,并且在相同埋深的情况下,岩石的动态抗压强度高于静载抗压强度。(2)在一维动静组合加载试验中频繁多次小入射能量的撞击下,试件吸收能量和反射能量稳定在较小的数值范围内,能量大部分以透射方式释放,试件能保持很好的完整性,表明在锡铁山铅锌矿深部高应力开采环境下,控制好每次爆破的装药量,尽量减小动力扰动,可以很好的保证矿柱和围岩的稳定性,减小地质灾害发生。(3)通过数值模拟发现,施加轴向静压后岩石会发生变形,内部储存一定弹性应变能,增加岩石动态抗压强度,当轴向静压小于40MPa时,动态抗压强度随轴向静压的增加而增大,当轴向静压超过40MPa以后,会引起岩石产生微裂纹,发生微观破坏,动态抗压强度又随之降低。(4)在锡铁山铅锌矿的生产过程中,当开采深度小于1428m时,随着埋深的增加,岩石内部孔隙在地应力作用下被压缩的越紧密,动态抗压强度越高,当开采深度超过1428m后,地应力过大,岩石裂纹发生扩展贯通,动态抗压强度降低,因此锡铁山铅锌矿在开采超过1428m深的矿柱时可以考虑减少炸药量,节约生产成本,减小动力扰动。(5)岩石吸收能量同样随着轴向静压的增大呈现先增大后减小的趋势,吸收能量在轴向静压为35MPa时达到最大,在轴向静压大于59.9MPa时,岩石不再吸收能量,甚至开始释放自身储存的弹性能,为岩爆提供了一定必要条件,因此矿柱承受的垂直地应力达到59.9MPa后,锡铁山铅锌矿要小心岩爆现象的发生。