蒲春艳 刘 滨 李中楠 李 宁

（1.安徽理工大学土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.岩土力学与工程国家重点试验室，湖北 武汉 430071；3.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，安徽 马鞍山 243000；4.青海能源鱼卡有限责任公司，青海 海西 816200）

我国中东部矿区浅部煤炭资源正在逐渐枯竭，并且每年以20～25 m的速度向深部延深，逐步进入深部开采阶段，最大开采深度超过1 000 m。根据统计，需要整治的深部巷道占掘进巷道总长度的70%以上，深部巷道大变形失稳引起的安全事故占矿井建设和生产事故总数的40%，对我国深部煤炭资源的开采和煤炭工业的可持续发展造成了严重的影响。巷道的开挖扰动破坏了围岩应力的原始平衡状态，围岩应力状态（大小和方向）发生改变，造成应力的二次分布，超过岩体可承受的强度，巷道产生大变形失稳。应力方向的改变（应力旋转）是裂隙扩展的控制因素、会显著影响围岩初始裂缝的扩展深度和方向，是深部巷道围岩稳定控制不可忽视的重要因素。

DEREK［1］研究得出脆性岩石的强度在应力大小和方向的影响下降低。DIEDERICHS［2］描述了应力旋转造成的损伤会降低开挖附近的裂缝相互作用阈值。EBERHARD［3］利用三维有限元分析，研究探索了隧道工作面渐进推进过程中的近场应力路径，表明主应力轴的旋转是岩石断裂扩展方向的控制因素。KAISER等［4］以温斯顿湖矿井为例，研究了应力旋转会扰乱剪切作用下先前存在的不连续面，导致裂缝扩展，节理张开或引起岩桥的破坏，从而导致岩体破坏。……