随着科技的进步及煤炭资源条件的改变,国家对煤矿建设及安全生产提出了更高的要求。众所周知,在水岩相互作用过程中,软岩的物理力学性质将发生很大的改变,再加之时间效应的影响,水对软岩造成的损伤有时比力学因素导致的损伤更为严重。因此,开展富水环境下软岩巷道时效性变形的研究是十分必要的,不仅可以加深对水对软岩力学性能如变形、破坏、强度,流变等力学特性影响的认识,而且可对软岩巷道时效性变形的形成机理进行探究性的解释,从而为确定软岩巷道有效的支护方法提供较为可靠的理论依据。本论文以国家自然科学基金面上项目(NO.51174039)“水汽环境中的围岩松动圈形成机理与分析方法研究”及国家自然科学基金青年基金项目(NO.51004020)“水分迁移条件下岩石的时效变形损伤弱化机理研究”为依托,主要从两个方面开展了富水环境下软岩巷道破坏的时效性研究,一是在理论方面,建立了考虑水对流变参数弱化作用的变参数蠕变损伤本构方程；二是在数值模拟方面,利用岩石破裂过程分析RFPA软件模拟了高湿度环境下矩形巷道时效性破坏过程以及工程中常见的巷道底鼓的现象,最后对围岩松动圈形成机理进行了探讨。全文主要研究成果如下：(1)通过阅读相关文献,归纳、概括了国内外学者关于水对软岩的弱化作用在理论、物理实验和数值模拟等方面的研究现况。(2)在理论上,首先归纳总结了软岩的力学特性及流变理论。其次,基于传统的西原模型,引入与湿度有关的损伤变量Dω以及与时间相关的损伤变量Dt,建立了考虑湿度效应的软岩变参数蠕变损伤本构方程。根据已有的单轴蠕变试验结果,通过对相同应力条件不同含水状态和相同含水状态不同应力条件下的西原模型蠕变参数的反演,经对比发现,拟合曲线与试验曲线十分吻合,验证了该模型在反映软岩的蠕变力学特性方面的合理性和正确性,并且该模型还可以较好的描述加速蠕变阶段的流变过程。(3)在数值模拟方面：(a)利用湿度-应力-损伤耦合模型,采用岩石破裂过程分析软件,建立了三种层状岩层矩形煤巷数值模型以及三种开采方式的矩形煤-岩巷道数值模型,通过分析矩形巷道围岩破坏过程及其时效性变形的特点,得到了矩形巷道围岩在湿度场下破坏的演化规律。结果表明,在湿度场下,虽然矩形煤巷和煤-岩巷道在应力分布和破坏范围方面有所不同,相同的是,湿度对围岩力学性质的劣化与时间有关,因此围岩变形具有时间效应。在进行巷道支护时,首先应通过有效的防水措施,防止因水等因素造成的围岩破坏,此外,巷道两帮及强度较低的岩层以及卧底开挖的顶板岩层是重点支护的部位。(b)根据已有的膨胀试验反演出数值模拟所需的扩散系数、膨胀系数、强度和弹性模量的折减系数等参数值,利用岩石破裂过程分析软件,模拟了巷道底鼓的演化过程。结果表明巷道底鼓是一个时间历程,在湿度向围岩内部扩散的过程中,应力集中的范围也随之扩大,当围岩强度弱化到小于围岩集中应力值时,破坏产生及巷道底板位移的急剧增加。(c)基于细观损伤数值分析方法,考虑岩体的非均匀特性,采用岩石破裂过程分析RFPA系统,再现了围岩松动圈形成过程,并根据巷道围岩变形稳定的时间,预测松动圈的厚度。从环境因素入手,探讨巷道松动圈形成机理,有助于进一步发展松动圈理论,把握控制岩石长期稳定性的原理,从而为岩土工程的施工和支护方案提供科学的依据和方法,具有一定的理论和工程实际意义。