本发明请求保护一种井下分选硐室断面优化设计方法，选取九种断面形状对比分析；采用数值模拟建立等效开挖模型，并在四周布置测线监测围岩变形；以圆形断面收敛量、塑性区总面积作参照量，其他断面形状与参照量的比值定义为围岩稳定性评价因子，其乘积定义为分选硐室围岩稳定性评价系数；之后确定各形状开挖断面施工难度、支护难度、无效区比和施工成本，其他断面形状相应各量与圆形断面参照量的比值定义为开挖难易性评价因子，其乘积定义为开挖难易性评价系数；综合各断面围岩稳定性评价系数和开挖难易性评价系数确定分选硐室最优断面形状。本发明可有效降低地应力对分选硐室的影响，提高硐室围岩的稳定性，保障分选过程的安全高效进行。