複合型軟岩

複合型軟岩，既有圍岩的吸水膨脹性變形，又產生了較大的鬆動圈，剪脹變形和岩石的吸水膨脹性變形都比較大，支護對象是二者之和，須採用防水和強力可縮性支護措施；複合型軟岩巷道施工之後一定要加強維護，因為在剪脹變形力作用下，一般用來防水的噴層很快就會開裂破壞，必須及時補噴防水，這與碎脹型軟岩的要求略有不同。

基本介紹

• 中文名：複合型軟岩
• 外文名：Composite soft rock Composite soft rock
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 特性：剪脹變形和岩石的吸水膨脹性
• 變形力：剪脹變形力

複合型軟岩錨噴網支護原則

這種類型的軟岩有別於單純碎脹型軟岩，這裡特彆強調對地層水、工程水、空氣中水分的處理。作好治理與轉化工作。

支護的首要任務是防水、治水，將潮濕空氣與圍岩隔離開來，防止圍岩風化、潮解，減少岩體強度的降低。對於這類軟岩，如若制水得當，膨脹性軟岩可以轉化為較易支護的碎脹型軟岩；經轉化後的膨脹性軟岩，如果鬆動圈不大，支護的阻力並不是一定要很大。

複合型軟岩，既有圍岩的吸水膨脹性變形，又產生了較大的鬆動圈，剪脹變形和岩石的吸水膨脹性變形都比較大，須採用防水和支護阻力較強的可塑性支護措施；複合型軟岩巷道施工之後一定要加強維護，因為在剪脹變形力作用下，一般用來防水的噴層很快就會開裂破壞，必須及時補噴，這與碎脹型軟岩的要求略有不同。

總之，在支護設計和施工之前，必須首先準確判定巷道的主要支護對象和把握圍岩支護難度，以便對症下藥，採取相應的技術措施。

複合型軟岩物化膨脹機制

迴風上山處於粉砂岩、泥岩岩組中，富含伊利石、高嶺土等礦物，含量為15-30%。含伊蒙和高嶺土礦物的泥岩類膨脹性很強，遇水後，在粘粒周圍形成水化膜%使粘粒體積膨脹，軟岩進入平時所見的粘流狀態和液流狀態，特別是底版為開放式，長期受水浸泡，造成巷道底鼓，這是巷道底鼓破壞的主要原因。

應力擴容機制

在迴風上山區域範圍記憶體在著應力場，其最大水平主應力為22MPa，方向N75°E，和巷道軸向夾角60°。造成迴風上山大部分巷道中心線向東西方向偏移，右幫開裂，收幫、尖頂、倒塌。其巨大水平應力場在巷道掘進前以彈性能儲存，掘進後支護體強度遠小於水平應力，造成巷道失穩破壞，產生頂板下沉、冒落，底鼓；另一方面，岩層在巷道成型時，應力狀態從三維向二維轉變，在構造應力作用下，又極易發生破壞而產生非線性彈塑性變形，導致軟岩支護體破壞。

總之，迴風上山變形破壞是由複合型軟岩和構造高應力多種機制共同作用形成的，在一些地方表現為單一機制%在許多地方表現為複合機制。

支護對策

從以上分析軟岩巷道變形破壞機理看出，迴風上山具有大變形、大地壓、難支護的特點，是因為軟岩並非具有單一變形力學機制，而是同時具有多種變形力學機制的“併發症”和“綜合症”複合型變形力學機制。因此，要想有效地進行軟岩巷道支護，單一的方法是難以奏效的，必須採取聯合支護方法。正確確定軟岩巷道的變形力學機制類型，成功地由複合型轉化到單一型的技術。

控制方案

採用錨注架棚聯合支護，架設封閉金屬支架→鋪網→充填冒落區→預埋注漿錨桿→第一次雙液注漿充填採空區→二次單液注漿加固圍岩，使支架、填充物、圍岩形成支護承載體。