深部高应力巷道围岩稳定控制问题严重影响着深部煤炭资源的安全高效开采,卸压技术是控制该类巷道围岩大变形的有效方法之一,但其缺乏完整的技术体系。本文综合运用室内试验、理论计算、数值模拟及现场工业性试验等方法,系统研究了深部巷道钻孔卸压机理与围岩稳定控制技术,取得如下研究成果: (1)采用室内加卸载试验的方法,将岩样加载至峰后应变软化段各目标点后卸载,获取了不同损伤程度的初始损伤岩样,采用多级围压多次峰值屈服试验方法测定了初始损伤岩样的力学参数,选取塑性剪切应变 表征岩样的损伤变量,拟合得到 与损伤岩样强度参数的函数关系,初步建立了深部巷道围岩强度衰减模型。 (2)建立了围岩塑性扩容变形与卸压钻孔参数间的关系,并分析了卸压钻孔单孔作用范围,初步提出了卸压钻孔参数的理论确定依据。系统研究了卸压钻孔方位、卸压时机及钻孔参数(长度、直径和间排距)对深部巷道围岩稳定性的作用规律,提出了影响钻孔卸压效果的各因素的确定原则。 (3)分析了不同卸压程度下深部钻孔卸压巷道围岩的流变特征,研究了不同二次支护时机、二次锚注强度及范围对巷道围岩流变变形的控制效果,确定了试验巷道合理的二次锚注强度及范围。 (4)研究了卸压钻孔与巷道一次支护结构受力的相互作用关系,提出了深部巷道围岩“卸压-支护”控制技术体系。 (5)结合张双楼矿-1000m西大巷的生产地质条件,展开了现场工业性试验。现场应用表明,巷道采用“卸压-支护”技术后,可有效转移巷道围岩周边高应力,消除支护结构的非协调受力现象,促使支护结构与围岩形成统一、均衡的承载结构,共同抵抗围岩的剧烈变形,同时,该技术方案简单易行,可在类似条件下的深部巷道围岩控制领域推广应用。 2100433B