“双碳”目标实现过程中,煤炭仍作为我国基础能源,发挥经济社会发展的能源兜底保障作用。经过长时间、高强度、大规模的煤炭开采,我国浅部煤炭资源愈加贫乏,深部煤炭资源开采对于国家能源发展具有战略意义。深部岩体内部含有不同尺度的复杂结构面,另外巷道围岩在扰动应力作用下会在巷道周围产生破裂面,这些巷道围岩结构面对深部巷道围岩变形破坏具有控制作用。本文针对千米深井采动巷道裂隙围岩控制难题,围绕裂隙网络岩体力学特性、破裂机理及其锚固作用机制开展研究,主要研究内容与结论如下:（1）采用水泥基相似材料研制出类砂岩试样,并根据天然工程岩体裂隙分布内在统计规律,采用概率分布函数方法来描述岩体内部裂隙几何参数,生成裂隙网络模型,采用3D打印技术将裂隙网络模型打印成实体,并浇筑到类砂岩材料中,形成裂隙网络岩体试样。该裂隙网络岩体试样研制方法能够制作出含复杂结构且可重复试验的裂隙网络岩体。（2）结合声发射、数字图像相关技术开展裂隙密度、裂隙倾角对裂隙网络岩体力学特性、破裂演化的影响规律研究,试验结果表明:①裂隙密度对裂隙网络岩体强度具有复杂的影响机制,低裂隙密度下,裂隙网络岩体单轴抗压强度与裂隙密度之间并不是简单的负相关关系,此时裂隙网络岩体强度受裂隙分布影响显著。②裂隙网络岩体起裂应力与其强度比值在0.53～0.63范围内,大于完整岩体的0.3～0.5倍。不同密度裂隙网络岩体损伤应力与峰值应力比值在0.78～0.85范围内。裂隙岩体起裂应力、损伤应力与单轴抗压强度的比值受裂隙密度、和裂隙倾角影响较小③与含简单裂隙岩体类似,裂隙网络岩体强度、弹性模量具有明显的各向异性特征,当裂隙优势倾角为0-90°时,岩体强度最高,峰后岩体应力呈脆性跌落。当裂隙优势倾角为45-135°时,裂隙岩体强度最低,岩体峰后延性增强。④裂隙密度对裂隙网络岩体破坏行为影响规律为:裂隙密度较低时,裂隙岩体内部产生了多条贯穿裂纹,裂纹分布较为分散。而裂隙密度较高时,裂隙发育集中于宏观破裂面附近。裂隙网络岩体破坏模式分为三类:沿预制裂隙的拉伸劈裂破坏、峰前沿预制裂隙拉伸破坏+峰后块体滑移破坏、新生块体的转动破坏。⑤裂隙网络岩体声发射特征与含简单裂隙岩体不同:裂隙网络岩体加载全过程均有明显的声发射事件产生,加载初始阶段声发射信号较含简单裂隙岩体更为强烈。（3）采用基于块体离散元（UDEC）建立了与实验室试验相同的裂隙网络岩体数值模型,再现了裂隙网络岩体单轴压缩载荷下力学响应特征。并进一步探究了裂隙分布对岩体强度的影响机制,研究结果表明:当裂隙密度较低时,裂隙网络岩体由于裂隙位置不同,试样内部裂隙扩展贯通路径不同,导致岩体宏观破坏模式产生差异。当裂隙网络岩体宏观表现为两侧块体剥落破坏时,岩体中心承载结构仍保持相对完整,此时岩体强度较高。当裂隙网络岩体宏观表现为倾斜贯穿剪切破坏时,由于岩体核心承载结构遭到破坏,岩体承载性能显著降低,岩体强度较低。随裂隙密度增加,岩体强度受裂隙分布影响减弱。当裂隙密度较高时,裂隙网络岩体强度与裂隙密度呈负幂函数关系,其关系式为σrm=99.78P21-0.675。（4）开展了不同预应力、不同锚固方式裂隙网络锚固岩体单轴压缩试验,试验结果表明:①与含简单裂隙锚固岩体相比,锚杆对裂隙网络岩体的强度、弹性模量的强化作用更加明显。且随着裂隙密度增加,锚杆对裂隙网络岩体强度强化作用大幅增强。预紧力为3k N时,低裂隙密度岩体强度增加50%左右,而高裂隙密度岩体强度增加1.2倍。无预紧力端部锚固时,加锚岩体强度与无锚固岩体相比小幅增加,随着预紧力增加,加锚岩体强度、弹性模量呈指数函数增长。②预应力锚杆对裂隙网络岩体变形各个阶段影响规律为:加载初始阶段,预应力锚杆能够改善预制裂隙附近应变集中,抑制裂隙网络岩体产生微破裂,提高岩体起裂应力。裂隙网络岩体损伤变形阶段,锚杆在一定程度上抑制了锚杆锚固范围内岩体应变集中带进一步扩展,延缓了试样内部裂隙贯通,裂隙网络岩体峰前应力波动有所缓和。预应力锚固能够抑制裂隙峰后岩体的脆性破坏,峰后锚固体应力由脆性跌落向平稳下降转变。③锚固作用下岩体裂隙萌生类型由翼型裂纹向次生裂纹转变,锚固作用下加锚岩体剪切微破裂受到抑制,随着预紧力增加,加锚岩体张拉破裂占比进一步增加。④全长锚固条件下,锚杆对岩体强度强化作用较无预紧力端部锚固更强,锚杆对岩体峰前微破裂抑制作用增强,锚杆轴力随岩体变形增加更加及时。（5）以朱集西煤矿千米深井巷道为工程背景,采用块体离散元软件UDEC构建了考虑岩体裂隙网络的千米深井采动巷道裂隙围岩数值模型,分析了采动应力作用下巷道围岩应力场、位移场、裂隙场演化规律。指出13501工作面轨道顺槽由于帮部深部围岩剪切裂隙扩展贯通,围岩整体沿着剪切破坏面产生滑移大变形,进而引起锚杆剪切破断,最终导致围岩产生结构性失稳的渐进失稳原因。结合裂隙网络岩体锚固作用机制提出了千米深井采动巷道裂隙围岩控制原则及锚网支护技术,并进行数值模拟分析,现场工业性试验表明采用优化后支护方案能够有效控制13501工作面轨道顺槽围岩变形。该论文有图128幅,表21个,参考文献217篇。