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随着我国国民经济的快速发展,许多在建和即将新建的地下工程不断走向深部。无论是矿产资源开采的地下巷道、还是交通建设的地下隧道以及水电开发的地下洞室等都逐渐向逾千米或数千米的深部方向发展。相对于浅部岩体巷道开挖,深部巷道在受高地应力条件下会发生分区破裂现象,由此导致支护成本的增加。本文依据淮南矿区丁集煤矿深部巷道工程,通过开展室内地质力学模型试验,理论分析与数值软件分析方法来研究深部巷道围岩分区破裂现象的锚固效应。主要研究内容如下:(1)开展研究分区破裂的地质力学模型试验,并且以洞周加锚与无锚实验做对比,通过洞室内部的破坏情况证明了锚杆对分区破裂现象的加固作用,并且再现锚杆在分区破裂围岩加固中呈现轴力的拉压交替现象。(2)首先对于深部巷道的锚杆支护,利用系统锚杆的等效原理,将锚杆的锚固效应等效为围岩参数的提高;其次通过应力—应变曲线分析了岩石变形破坏的能量特征;再次推导了锚固状态下深部围岩在开挖过程中所释放的最大应变能计算公式,通过对岩石的耗散能分析推导了分区破裂形成环状断裂所要消耗的能量计算公式;最后基于两者建立了分区破裂的支护能量判据:即在开挖过程中围岩所释放的能量小于分区破裂环状断裂所需要的能量,分区破裂现象便不会生成。(3)基于能量密度原理对本文开展的分区破裂模型试验进行数值模拟,计算得到的破裂区形态,位移基本与实验吻合;将本文推导的分区破裂支护能量判据嵌入到FLAC的计算文件中去,对支护条件下的分区破裂现象进行模拟,分析了岩体内部的位移情况,塑性区的范围,证实分区破裂现象没有产生。