在矿山工程建设领域,斜坡道与平巷有诸多不同,由于斜坡道倾斜向下穿越不同地层,单从围岩分级方面来说,若完全按照国标进行围岩分级,则全程需要大量的室内试验,这无疑是不可取的。此外,由于围岩分级困难而衍生出的支护困难,也是斜坡道工程最为棘手的问题之一。本文以马钢姑山矿业公司钟九铁矿斜坡道建设为工程背景,针对斜坡道围岩分级困难以及支护方式和参数不合理等问题,综合运用现场实测、室内试验、理论分析和数值模拟等方法,开展了斜坡道现场围岩分级与支护优化研究工作。在对钟九铁矿斜坡道场区工况充分调研的基础之上,进行了岩体基本力学试验,获取了斜坡道地层主要岩性以及各岩体的基本力学参数;提出了斜坡道现场围岩分级方法,分析了斜坡道各类围岩相应的松动圈范围与破坏形式;确定了斜坡道各类围岩的初步支护方案,并利用数值模拟软件对Ⅲ级围岩与Ⅳ级围岩部分区段进行了支护优化;最终将最优方案应用于工程实践,并根据监测数据来评估和调整支护方案,切实解决钟九斜坡道的支护问题,对相似工程具有一定的借鉴意义和推广价值。本文研究主要得到以下研究成果:(1)通过实地调研钟九斜坡道工程概况、围岩分级方法和支护方案,分析了现有围岩分级方法的利弊以及支护方案的支护效果,并对钟九斜坡道地层主要岩石进行了室内试验,获得了岩体基本力学参数。(2)在BQ围岩分级法的基础上引入回弹法,开展了大量的现场测试与室内试验,通过拟合数据获取了回弹值与饱和单轴抗压强度之间的函数关系式,提出了回弹法和BQ法相结合的现场围岩分级方法,实现了钟九斜坡道围岩快速分级;通过斜坡道地质雷达测试,明确了各级围岩的松动圈范围,掌握了各级围岩主要破坏形式。(3)依据工程类比法与支护规范,为斜坡道各类围岩提供了初步支护方案;利用数值模拟软件FLAC3D针对分布较为广泛的Ⅲ级围岩巷道进行了支护优化正交试验,明确了Ⅲ级围岩最优支护方案。针对较为破碎的Ⅳ级围岩进行了破裂岩体注浆加固试验,确定了不同水灰比下注浆结石体的加固效果;利用数值模拟软件COMSOL研究了破裂岩体注浆扩散半径,确定了合理的注浆间距;最后利用FLAC3D对Ⅳ级围岩进行了支护优化正交试验,确定了Ⅳ级围岩最优支护方案。(4)将支护方案与参数应用于斜坡道工程实际,并对Ⅲ级围岩X6+30~X6+50段和Ⅳ级围岩X7+40~X7+60段设置若干监测点,根据监测结果反馈支护优化方案的适用性,以便及时评估并优化支护方案与参数。该论文有图54幅,表30个,参考文献106篇。