高地应力深部巷道围岩的非线性变形破坏机理与锚固特性研究

随着埋藏深度的增加，大埋深深部巷道围岩的力学变形特性和支护锚固特性与浅埋洞室相比迥然不同。为有效反映高地应力深埋巷道围岩的非线性变形特性、破坏机理和深部岩锚支护效应，将重点采用相似材料大比例尺三维地质力学模型试验，研究深部巷道开挖引起的围岩的非线性变形特征、分区破裂过程、分区破裂方式、围岩破坏机理、围岩破坏模式以及深部岩锚联合作用机理。在物理模型试验研究的基础上，运用地学、非线性力学和深部岩石力学理论与方法建立深部巷道工程岩体的非线性本构关系和深部岩锚耦合支护力学模型。将建立的本构关系和支护力学模型程序化，应用数值方法分析典型深埋矿区巷道开挖的围岩稳定与支护效果，并与现场实际监测结果进行对比验证。总结试验、理论和数值分析成果，有效揭示深部巷道围岩的非线性变形破坏机理和深部岩锚锚固特性，形成深部巷道开挖围岩稳定与支护的计算分析方法。研究成果将推动我国深部岩体力学和深部岩体锚固工程学科的发展。