因地下矿山整合,东露天矿采场工作面下方存在大量未知采空区,受露天生产爆破振动影响,采空区会出现坍塌破坏现象,引发现场生产事故。就爆破振动对地下采空区影响规律进行分析,以确定主要影响因素,建立采空区顶板振速预测公式,对合理选取爆破参数以控制爆破振动,保证地下采空区的安全稳定性具有重要实际指导意义。通过在现场进行地表振速监测,对比数值模拟预测值,证明所建立爆破振动模型的正确性,再利用LS-DYNA软件建立采空区距炮孔不同水平距离、埋深和跨度条件下的三维爆破振动模型,研究分析了爆破振动对采空区影响的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合。主要研究成果如下:(1)地下采空区的存在使得地表测点峰值振速有所增大,但是增幅不明显;受采空区影响爆破地震波持续时间增长,波形出现多个波峰,加强爆破振动对地表建(构)筑物的损伤破坏。(2)对比爆破振动数值模拟和地表振速实测结果,振速衰减规律及测点振速时程曲线与实际吻合,质点峰值振速平均误差为7.4%,证明所选取的本构模型、岩体材料参数及建立的爆破振动模型是正确可靠的。(3)爆破振动对采空区稳定性影响以顶板破坏为主,迎爆面侧墙次之,其中以振速水平分量对采空区破坏最为严重。随采空区离炮孔水平距离增大,顶板振速逐渐减小;迎爆面侧墙振速先增大后减小,距离20m处最大,此时迎爆面侧墙最容易破坏。随埋深增大,顶板水平向振速先稍有增大后减小,埋深35m时最大;迎爆面侧墙振速逐渐减小。随跨度增大,质点峰值振速逐渐增大,当顶板跨度大于30m后,振速增大不明显。(4)确定爆破振动对采空区影响的主要因素包括:单段最大起爆药量、采空区距炮孔水平距离、埋深和跨度,确定量纲分析基变量,运用量纲分析拟合得出受爆破振动影响的采空区顶板振速预测公式。运用得到的振速预测公式可对采空区顶板质点振速进行预测,作为受爆破振动影响地下采空区安全稳定性的判别依据;选取最大安全振速,可计算单段最大安全起爆药量,为现场爆破施工设计提供理论指导。