由于深埋引水隧洞的储热作用以及TBM施工过程中的围岩散热和碎岩产尘,结果导致通风降温除尘十分困难。通风作为改善施工环境、确保施工安全的重要手段,十分必要对深埋引水隧洞TBM施工通风进行深入研究。通过进行数值模拟,可以获取深埋引水隧洞TBM施工通风过程中的风流场、温度场分布规律和粉尘迁移扩散特性,以有效指导现场降温除尘。然而,目前的施工通风数值模拟大多局限于考虑围岩与风流的对流热交换作用,忽视了围岩内部热传导影响;同时,现有围岩传热研究亦缺乏对围岩内部三维裂隙分布特征的考虑。因此,探究围岩传热对深埋引水隧洞TBM施工通风降温除尘效果的影响是当前亟待解决的关键科学问题。本文根据计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)、地质学和传热学的基本原理,针对上述问题开展了深入研究,并取得了如下成果:(1)基于裂隙随机建模理论建立了深埋引水隧洞围岩三维多边形离散裂隙网络模型,结合分形分析推导了考虑裂隙及其填充介质影响的深埋引水隧洞围岩等效导热系数,从而构建了综合考虑围岩内部热传导和围岩与风流对流热交换影响的围岩传热模型;然后基于欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange)两相流模型,选用RNG k-?两方程模型模拟湍流,利用离散相模型计算颗粒相,考虑气固相间耦合影响,使用随机颗粒轨道模型追踪粉尘颗粒运动轨迹,建立了考虑围岩传热影响的深埋引水隧洞TBM施工通风欧拉-拉格朗日两相流数学模型。(2)分别建立了考虑内部裂隙分布对围岩传热影响的数学模型、未考虑围岩传热影响的数学模型以及未考虑内部裂隙分布对围岩传热影响的传统模型,通过采用平均绝对百分比误差MAPE、均方根误差RMSE、百分比偏差率RDP和相关系数R等误差指标,将上述模型的模拟结果与实测数据进行了对比分析,验证了所建立的数学模型的准确性、一致性和有效性。(3)结合某实际引水工程,采用上述建立的模型进行了考虑围岩传热影响的深埋引水隧洞TBM施工通风欧拉-拉格朗日两相流模拟研究,揭示了围岩传热影响下的隧洞与围岩热交换规律和温度场分布规律,分析了隧洞内部风流特征和TBM内的粉尘颗粒迁移扩散规律,并对通风降温除尘系统参数进行了比选,为深埋引水隧洞TBM施工通风提供了理论依据和技术支撑。