地下结构是地下空间利用的载体,也是矿产资源开发的基本条件,因此工程设计的优劣将直接影响地下空间利用开发的效果、矿山开发的速度、效益与安全。鉴于地下结构学科的发展和国民经济建设的需要,对地下工程结构进行优化分析设计是必要的。地下工程信息化设计与施工的思想已经越来越为人们所接受和采用,其中如何正确解决围岩力学参数,一直是一个比较棘手的问题,反分析法为围岩力学参数的获取提供了一条较为有效的途径。本文根据巷道工程所具有的特点以及监测项目,利用巷道的位移监测数据进行了围岩计算参数的反演。最优化方法是进行巷道位移反分析的有力工具,优化方法的合理选择是巷道位移反分析研究中的关键所在。ANSYS基于模块化结构,具有简单易操作的优点,在机械部件优化设计中得到了广泛的应用,而在巷道位移反分析中应用的相对较少。因此,本文在介绍了目前各种优化算法的基础上,提出运用ANSYS高级优化分析模块进行有限元位移直接反分析,并选择使用零阶优化算法实现了对地质参数的反演分析。同时对巷道的应力及位移情况进行了分析,表明计算结果符合实际。断面形式不同,受力特性也必然不同,应根据工程实际及单位自身的相关情况确定合理的断面形式。在缺乏相应地质资料的条件下,考虑到地质条件的相似性,所以利用反演的围岩参数对下一段巷道断面提出的三种断面形式分别进行了支护的优化设计,得出了三种断面形式的最佳支护厚度。由于巷道设计作为地下工程涉及到许多不确定及模糊因素,所以针对该工程通过专家咨询、问卷调查的形式对影响巷道设计的几个主要因素进行了模糊综合评判,最终确定了下一段巷道的断面形式,同时计划在下一段巷道施工的同时进行巷道的位移监测及反分析,为后续的巷道设计提供参考,希望对其它巷道工程乃至地下工程的设计施工有一定的借鉴作用。