矿业资源的开采过程中，经常会遇到膨胀岩这类特殊的软岩，而井下巷道作业多数在高温高湿环境下进行，这就必然会使膨胀岩巷道受到高温高湿环境的作用。由于膨胀岩遇水会发生膨胀变形，产生的膨胀力会对巷道造成破坏，因此，对此类围岩支护提出了更高的要求。要真正的探究此类软岩支护就必须对其产生的膨胀力进行研究。而膨胀力的产生又和湿度息息相关，有必要对巷道围岩中湿度的分布进行探讨。目前湿度场的研究成果，主要是研究施工用水的影响，忽略了巷道空间高温高湿的环境因素。而膨胀岩巷道对水的敏感性更容易在巷道开挖后，由于支护的时机滞后而最先受此类环境因素作用，产生水分渗透，表面剥落、泥泞、崩解等特性。所以得到环境因素下的空间湿度随时间在初始含水率、密度等不同的因素下的速率、距离等变化规律，对湿度场产生巷道围岩的不利影响研究具有实际意义，更能为膨胀岩的围岩压力计算和变形规律提供基础依据。　　首先，从膨胀性相似材料的配比出发，用试验的方法进行了研究。在很多的实际工程中，膨胀岩的原岩物质为蒙脱石、高岭土、伊利石等为主，只是对于不同的膨胀岩，这些物质的含量不同。本次研究从原岩角度出发，选择江西地区以蒙脱石和高岭土为主的膨胀岩进行配比，用砂、膨润土、高岭土、石膏粉、外加剂（甘油和淀粉）及水为基础材料。通过一定的组合配比，在依据已有规范标准，对其物理性能进行多指标验证，验证时以自由膨胀率和体积膨胀量两个因素作为主要指标，干燥饱和吸水率和单轴抗压强度作为辅助指标，采用正交试验设计方法，总共进行了16组不同配比的试验，考虑到后期模型试验的要求，得到强膨胀性的相似材料配比。　　其次，对课题组研制的水分测试系统的湿度传感器进行了标定试验。　　最后，用空气加湿器及铝制加热片来模拟巷道空间的高温高湿环境，用温湿度控制器来控制巷道内的温度和湿度大小，通过三心拱巷道进行了模型试验研究。　　主要研究成果如下：　　①在膨胀岩相似材料试验研究的基础上，得出了较好的模拟膨胀岩配比，即砂胶比为1:1，石膏：膨润土：高岭土为2:1:1，膨润土：高岭土为5:2，淀粉1.5％。此配比符合了膨胀岩的判别标准，能够在此基础上开展试验研究。　　②初始含水率是岩体内部水分迁移规律的关键因素，在水分迁移的实验中发现，模型稳定后，岩体内的含水量在重力的作用下会有向下微弱的迁移，此现象与初始含水率的大小有关，在初始含水率12%以下时，水分几乎不变化，而当初始含水率位于12%以上时，在研究温湿环境作用下的湿度场自制模型中应考虑水分迁移影响。用自配的试验材料进行模型填筑后，在围岩初始含水率为22.65%时，水分迁移量不到1%。　　③水分迁移与初始含水率和材料的密度有关，在密度值为1.53g/cm3-1.80g/cm3的范围内，随着密度的增加，水分迁移量越小，在90cm的高度内，中心上部的水分是呈现减小趋势，中心下部呈现增大趋势。　　④通过插值法可以粗略的计算出在不同时刻、不同的密度和不同的初始含水率下的模型中的不同部位点的含水率大小。为后期研究高温高湿环境下湿度值提供试验数据。　　⑤实验现象显示，巷道内高温高湿环境下，水分在巷道围岩内扩散是通过液态水的形式进行的，而非气态水。气态水在遇到岩壁形成液态水分被膨胀岩吸入。而且在试验进行到14小时后，岩壁出现泥泞、剥落特征，巷道顶部和中部受到的影响要远小于巷道底部。通过实验数据对比分析，初始含水率因素比密度因素对湿度场分布的影响更显著。　　⑥从绘制出的巷道围岩周边的湿度场可以反映出，高温高湿环境下对巷道围岩产生的湿度场是呈类环状逐层向外分布。且随时间的变化，扩散距离增大，其湿度值大小按层状逐渐减小。巷道底部下方的湿度值大于顶部及中部。在高温高湿环境下14h后，各试验方案正上方（L1）、斜上方45°（L2）、中部（L3）水分扩散的范围一般为21—22cm；而斜下方45°（L4）和正下方(L5)水分扩散的范围一般为22—26cm。