【摘 要】
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随着地层浅部资源的日益枯竭,向地球更深处进军已成为目前全球经济发展的必然趋势。深部开采已然离不开深井工程的支撑,而国内在深竖井施工围岩稳定性及支护技术研究方面仍较薄弱。因此,本文以“某矿深竖井施工工程”为依托,从深竖井开挖围岩稳定性分析及控制这一科学问题出发,采用现场调查、理论分析、室内试验、数值模拟及井下试验相结合的方法,主要的研究内容和成果如下:（1）在该矿建井工程区地层完整性分析的基础上,在
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随着地层浅部资源的日益枯竭,向地球更深处进军已成为目前全球经济发展的必然趋势。深部开采已然离不开深井工程的支撑,而国内在深竖井施工围岩稳定性及支护技术研究方面仍较薄弱。因此,本文以“某矿深竖井施工工程”为依托,从深竖井开挖围岩稳定性分析及控制这一科学问题出发,采用现场调查、理论分析、室内试验、数值模拟及井下试验相结合的方法,主要的研究内容和成果如下:（1）在该矿建井工程区地层完整性分析的基础上,在井口附近1031中段处针对2个深钻孔进行水压致裂地应力测量,获取了该竖井位置区1031～380m范围内地应力场随深度变化规律。分析了最大主应力方向由浅至深分别为N58.5°与N46.5°W,最大水平主应力与垂向应力之比为1.16～1.21,说明地应力场以构造应力为主导。（2）现场所揭露的围岩节理裂隙发育,且大多较为破碎,导致岩芯的制取难度较大,因此在研究岩石的单轴抗压强度参数时,通过进行大量的点荷载试验,分析单轴抗压强度值与点荷载强度标准值之间的关系,通过线性拟合得出Rc=18.06Is（50）,此法可以更快速的获取岩石单轴抗压强度值,省去了繁杂的岩芯制备过程。（3）基于弹塑性理论分析,推导出竖井井壁处于有无支护两种情况下竖井围岩的应力位移以及塑性区半径理论公式,将相关的地质参数进行代入计算,并运用FLAC3D对理论公式进行验证。此外,当竖井井壁切向应力取极大值时,即σθ=3σH-σh-Pi,与水平最小主应力方位相同;取极小值时,即σθ=3σh-σH-Pi,与水平最大主应力方位相同。（4）利用FLAC3D建立井筒数值模型,分析井筒开挖后和支护后的围岩的应力、位移和塑性区变化情况。并对不同支护方案的支护效果进行分析对比,得到了井筒的合理支护参数。
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