成果简介：

深部软岩巷道大变形灾害一直是困扰岩石工程建设的典型难题。目前软岩大变形机理研究尚不清晰，支护设计主要依赖工程经验，已有的理论分析方法也大多局限于连续介质力学，无法真实反映围岩破裂后的非连续、非线性及各向异性状态。针对深埋隧洞破裂岩体非线性大变形灾害问题，自主研发了深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统，提出了深部巷道软弱破裂围岩协同稳定性控制理念，为解决深部软岩巷道围岩非线性灾变演化与稳定性控制难题提供了技术支撑。

创新要点：

1.自主研发了基于震电磁多源信息监测的深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统，实现了地下工程围岩及支护结构变形失稳全过程多场多源异构信息监测与融合，为解决深部软岩巷道围岩非线性灾变演化与稳定性控制难题提供了技术支撑。建立了围岩松动圈理论计算模型，创新了地下工程围岩非线性大变形理论，为深部软岩巷道围岩灾害防治提供了科学依据。

2：提出了以“应力优化+结构改性+围岩加固”为核心的深部巷道软弱破裂围岩协同稳定性控制理念。发明了碳纳米管改性水泥基注浆材料制备新方法，开发了围岩深浅孔/高低压耦合注浆技术，建立了“应力卸压与转移”优化理论模型，形成了深部巷道“卸-支-注”协同让均压稳定性控制技术体系。

3. 创新提出了“降压+升强+控稳”三位一体围岩稳定性控制理论与技术。构建了岩层精准定向预裂切顶卸压力学模型，阐述了钻孔对隧/巷道围岩结构的卸压机理，提出了卸压孔间裂隙贯通应力峰值的转移方法，从源头上有效解决了深埋隧洞围岩的高应力问题；发明了碳纳米改性水泥基注浆材料制备新方法，解决了传统水泥基注浆材料注不进、黏不住、强度低的难题；研发了高强度、高预紧力蛇形锚杆和让压鸟窝锚索，形成了“三锚”协同加固稳定性控制方法，解决了深部隧洞围岩剪切滑移大变形的控制难题。

应用前景：

成果应用与推广为江苏徐州、安徽淮南、河南平顶山、山东兖州、新汶等20个矿区、50余个煤矿等30余万米的深部隧洞稳定性控制提供了理论与技术支撑，累计经济效益达10亿多元；随着“一带一路”与“交通强国”战略的深入实施，沿线国家与我国西部山区将会遇到更多的深部隧洞建设以及深部资源开采巷道的稳定性难题，故成果应用前景广阔，未来潜在效益巨大。

成果评价或获奖情况：

研究成果获国家科技进步二等奖1项，江苏省科技进步二等奖1项，山西省科技进步二等奖、三等奖各1项。