深部岩体的变形破坏特性和机理是决定其稳定性支护的前提。浅部巷道开挖后只在围岩表面形成破裂区,但深部巷道围岩出现了新的科学现象,即巷道围岩内部存在破裂区和非破裂区间隔交替分布的分区破裂现象。分区破裂现象自发现至今,其是否真的存在,发生的条件和机理是什么,以及分区破裂围岩支护对策仍然是有待进一步深入研究的问题。本文以深部巷道围岩分区破裂化现象为研究背景,利用三维岩石破裂过程分析系统软件RFPA3D,对深部巷道围岩在不同应力比加载、不同巷道断面、不同支护结构等条件下,对分区破裂化形成过程进行一系列的数值试验研究,研究不同因素对分区破裂规律和机理的影响;并充分发挥数值计算分析方法的优势,从应力场和裂纹扩展规律随围岩破裂过程的演化入手,进一步研究分区破裂现象的机理和规律。本文结合先进的虚拟现实技术,初步构建了数值仿真系统。该系统是分区破裂问题研究的一个重要补充。本文主要研究工作如下:(1)考虑岩体内部存在的大量微孔隙微裂隙等缺陷所造成的材料力学性质的非均匀性,建立能够描述复杂裂纹扩展的统计损伤模型,从而可以更真实的反映材料非均匀性对分区破裂化的影响。(2)从载荷方向上考虑分区破裂产生机理,对不同应力比加压下的岩石破坏模式进行数值试验研究。(3)对不同巷道断面、不同支护结构条件下的分区破裂问题进行数值模拟,探讨巷道断面和支护结构等因素对分区破裂产生的影响。(4)借助虚拟仿真技术的优势,构建具有研究意义的数值仿真系统,对数值模型进行初步仿真。