深部岩土体工程地质条件及其赋存的地质环境是深部地下工程的物质基础，随着深度的加大，地质环境和条件越来越复杂，各种灾害也呈现越来越严重和频繁的趋势。针对以上问题，本项目综合运用理论研究、力学实验、数值计算、相似实验等手段，对深部复杂岩土介质物理构造力学特性及工程效应展开系统研究，实现了深部复杂岩土介质中地下工程安全建设及提高其使用效率和寿命的目标。主要研究结论和创新点： （1）揭示了加载速率对岩石能量积聚与耗散演化及分配规律的影响，考虑不同路径多方位弹性波衰减的物理特征，开发了微震事件三维实时自动识别勘探技术与介质物性能量反演表征技术。针对深部破裂岩体强度特征与变形破坏机理的科学问题，分析了围压对砂岩峰值强度、残余强度和弹性模量的影响；结合X-ray微米CT扫描系统，研究了大理岩在不同围压作用下的变形破坏机理及脆延性转化机制。 （2）获得了天然岩体介质孔隙结构的几何、统计特征，结合自主开发的高效并行重构算法，建立了岩体介质复杂孔隙结构的三维可视化模型。综合运用CT扫描，3D打印和光弹性法，开展了孔隙与裂隙岩体非连续结构的分形重构及其应力场、裂隙场、渗流场三维可视化的研究，观测到了岩石破裂过程中剪切破坏带以及裂纹的萌生和扩展过程。 （3）基于斜井外荷载形式非单一性、荷载分布非中心对称性两大基本特点，建立了圆柱坐标系下的斜井井筒（冻结壁）外荷载计算模型。结合斜井冻结壁力学模型边界条件，提出了斜井冻结壁厚度计算公式。 （4）形成了以深部强动压、破裂围岩巷道稳定性控制技术，复合井壁结构多圈孔分圈异步冻结技术，采动岩体采充一体化主动控制理论与技术等多项成套创新技术体系。结合理论和试验结果，与河南龙门煤业公司、陕北榆林小纪汗煤矿、内蒙古不连沟煤矿、山西潞安集团、山东唐口煤业公司等大型企业联合开展了工业性试验和成果的初步推广工作，取得了显著的经济社会效益。 2100433B