深井巷道在掘进过程中,由于巷道所处深度的增加,深井巷道的一些力学行为会发生了改变,巷道围岩的破坏特征呈现与浅部时不同的规律。本文以星村煤矿七采区3号探巷为研究对象,结合星村煤矿七采区3号探巷的地质条件,采用收集资料、查阅文献、理论分析、数值模拟、现场实践等方法,研究了深井巷道掘进过程中围岩应力及能量的演化规律,分析了星村煤矿七采区3号探巷支护体失效的机理,结合失效机理提出了加固技术,并通过数值模拟及现场进行工业性实验验证了加固效果,主要研究结论如下:(1)分析了星村煤矿七采区3号探巷在掘进过程中围岩应力及能量的演化情况,得到了不同掘进距离下巷道顶板围岩水平应力及垂直应力规律,当巷道向前掘进时,巷道围岩水平应力及垂直应力峰值向深部转移,且深部围岩存在水平应力不断增大,垂直应力不断减小的应力调整过程。(2)分析了不同埋深下巷道围岩中弹性能的演化情况及星村煤矿七采区3号探巷掘进过程中围岩内弹性能赋存情况。得到了随着埋深的增加,巷道顶板上方围岩弹性能最大区域逐渐向深部转移;随着星村煤矿七采区3号探巷向前掘进,巷道顶板上方围岩峰值处弹性能在不断释放,且当巷道掘进距离由3m变为6m时,在巷道顶板上方3m左右区域释放弹性能幅度最大。(3)通过数值模拟对星村煤矿七采区3号探巷的支护失效机理进行研究,综合考虑了围岩应力及能量演变情况、锚杆索受力情况、现场情况。随着巷道向前掘进,锚杆的锚固作用失去了作用点,同样由于主要承载区向深部转移,锚杆控制围岩离层的能力也大大减小,顶板的大部分荷载均由锚索来承担,随着围岩由浅部向深部逐渐破碎时,锚索所需承担的破碎围岩载荷不断增加,当主要承载区的围岩突然破坏,该区域围岩会瞬间产生错动,锚索轴力集中区域便会出现破断。(4)确定了星村煤矿七采区3号探巷加固技术参数,通过采用注浆加固技术使浆液渗透至围岩中的裂隙中,提高围岩力学参数,改善围岩力学特性以达到巷道加固的效果。在现场实施加固方案,结果表明围岩稳定性及变形量均能保证巷道的正常使用,支护体受力情况良好,未出现失效现象,有效的对星村煤矿七采区3号探巷进行了控制。本论文共有图61张,表12幅,参考文献88篇。