泵房吸水井属于三维立体交叉硐室群结构,其错综复杂的工程地质条件,给现今交叉硐室群稳定性分析常用的数值模拟分析法带来了极大的困难,因此对于泵房吸水井立体交叉硐室群稳定性的研究向来是地下硐室群稳定性研究中的难点和重点。本文以山东省柳海矿泵房吸水井立体交叉硐室群现场工程为依托,以工程地质学、工程岩体力学以及软岩工程力学为理论基础,在泵房吸水井立体交叉硐室群专利设计结构布置优化设计的基础上,采用室内试验与数值模拟相结合的手段,对泵房吸水井立体交叉硐室群的施工顺序优化设计和立体交叉硐室群的应力分布特征进行了研究。文中首先采用X射线衍射、电子显微镜扫描以及岩石力学实验的手段对泵房吸水井立体交叉硐室群所要揭露的岩层的微观结构、物质组成和力学性质进行分析,通过分析得知,柳海矿泵房吸水井立体交叉硐室群围岩膨胀矿物含量极高,并且节理发育,结合现场测得的地应力值,可确定柳海泵房吸水井围岩为高应力、节理化、强膨胀复合型软岩;同时结合对柳海矿井底车场已施工交叉点硐室群的破坏原因分析,最终得出影响泵房吸水井立体交叉硐室群稳定性的因素为:地应力、围岩强度、硐室群结构和施工顺序。本文采用FLAC数值分析软件,在专利设计技术泵房吸水井集约化设计井型优化设计的基础上,通过对现场可能采用的各种施工顺序下的应力场、位移场比较,对泵房吸水井立体交叉硐室群的施工顺序进行了设计优化;同时文中通过数值模拟的手段,对泵房吸水井立体交叉硐室群,尤其是吸水井上部交叉硐室群围岩的应力分布特征进行了模拟分析。该新技术应用于现场,经现场矿压观测及调研结果显示,使用效果良好。