耿以響

（山東黃金礦業(yè)（萊西）有限公司，山東 萊西 266600）

我國社會經(jīng)濟的發(fā)展擴大了礦山開采的范圍和工作量，因此在較軟的巷道的支護工作中存在的問題也逐漸顯現(xiàn)出來，如何確保軟巖地下工程支護的正常高效開展，對整個世界來說，都是必要且重要的問題，現(xiàn)階段，工程類比法在相關領域的使用頻率較高。但是，實際上，軟巖具備一定的復雜性和多樣性，所以對軟巖地下工程支護理論和技術的研究要在對軟巖的類型進行明確和整理后才可以開展，要針對軟巖地下工程的不同情況進行針對性的要求，嚴格遵守支護原則。而日后的軟巖工程的數(shù)量必定會隨著礦山開采的深度的增大和地質(zhì)條件的多樣性而增加，因此，為了更好的推進軟巖支護理論的完善，要首先做好軟巖的分類工作，同時確保和提高軟巖支護技術的科學化[1]。

1 軟巖的概念

通常情況下，我們稱存在于巷道和隧道施工中的帶有黏土的巖石為軟巖，常見的軟巖有泥巖或者黏土巖等等，在眾多軟巖當中，最具代表性的便是泥巖。泥巖中的粘土通常情況下含有50%～70%以上的小于0.005mm顆粒。粘土中含有的礦物成分包含高嶺土、伊利石等等。泥巖比較容易風干，將其放于水中后，往往在幾小時或幾天內(nèi)就會出現(xiàn)崩解的現(xiàn)象，并且風干后的泥巖在二次吸水后會出現(xiàn)不同程度的膨脹現(xiàn)象，高嶺土和伊利石的膨脹能力較低。泥巖的膨脹主要是由于其含有的蒙脫石，蒙脫石的含量和泥巖的膨脹能力呈現(xiàn)正比。泥巖的特點在于其較輕的容重、較大的孔隙率、較高的含水量等等，并且如果外界的含水量出現(xiàn)變化波動，泥巖的性質(zhì)也會隨之出現(xiàn)變化[2]。由于泥巖的強度較低、較易塑形、蠕變性較強以及遇水后易膨脹的特點，當巷道底版存在泥巖，就可能會出現(xiàn)底鼓的現(xiàn)象，如果在巷道周圍泥巖的覆蓋范圍較廣，則可能導致不同方向都發(fā)生塑形變形以及蠕變變形的現(xiàn)象，嚴重的甚至會發(fā)生膨脹，影響巷道的維護進度和效率。

（1）地質(zhì)軟巖。通常情況下，我們稱單軸抗壓強度低于25MPa的較為零碎的、同時具備一定的風化膨脹性的巖體稱為地質(zhì)軟巖，這類巖石通常是類似泥巖、頁巖、粉砂巖和泥質(zhì)巖石這類強度較低的巖石，同時，這類巖石的形成主要依靠大自然的天然力量，在國際中將單軸抗壓強度在0.5MPa～25MPa中的巖石認定為地質(zhì)軟巖，對其進行分類的主要標準在于其強度指標。但是如果將該定義用于工程實際工作中時會出現(xiàn)沖突點，如果巷道的位置具有較低的安全深度，這就會導致其地應力較弱，這時低于25MPa的巖石也不會具備軟巖應具有的特點；但是，即使是大于25MPa的巖石，如果其工程部位的深度足夠，地應力的水平也足夠，同樣會出現(xiàn)軟巖應具備的特點，因此這個對軟巖的定義在用于實際工作中時存在矛盾點。

（2）工程軟巖。我們將在工程力的影響下出現(xiàn)塑形變形的工程巖體稱為工程軟巖?，F(xiàn)階段對軟巖的定義的重點往往在軟巖的軟、弱、松、散等強度較弱的特點上。但是這一個性的定義重點強調(diào)的在于軟巖的強度特征，并且重點在于軟巖實際承受的工程荷載力，必須嚴格圍繞軟巖的強度以及工程力的荷載性展開分析，對軟巖的相對性質(zhì)的本質(zhì)進行分析和掌握。當工程力確定時，巖體的不同會導致強度的不同，如果強度遠大于工程力水平，這時就會突顯出軟巖的力學特性，如果強度較低于工程力水平，這時同樣可能突顯出軟巖的力學特性；并且針對同種類型的巖石，工程力大小的不同也會影響軟巖的特性，當工程力較低時，可能體現(xiàn)出硬種巖的變形特性，工程力較高時，可能體現(xiàn)出軟巖的變形特性。

2 巷道支護原理

根據(jù)過去的金屬礦山的巷道支護工作可以得出結(jié)論，主要方法通常有以下兩種：

第一是被動的支護，這種支護形式的開展主要依靠木支架以及砌暄支護等技術和設備的幫助。具備的特征主要有，如果外界對其產(chǎn)生一定的作用力，其結(jié)構通常不會產(chǎn)生過大的波動和變化，其支護強度和需求之間不對等。

第二是主動支護，常見的形式有：錨桿、錨索、錨噴、錨網(wǎng)噴等。這些工作的重點在于通過外界的幫助對圍巖的結(jié)構進行適當?shù)恼{(diào)整，從而全面的完善結(jié)構的自身能力和自身性能，可以通過提高圍巖結(jié)構的高度以及對負荷的承載能力幫助圍巖和支撐框架進行結(jié)合。從錨注支護技術的功能這一角度出發(fā)，它的實質(zhì)在于在主動支護的幫助下實現(xiàn)混合支護。另外，軟巖的結(jié)構通常較為復雜，具有一定的綜合性，因此在長時間的使用中往往會出現(xiàn)或大或小的損壞，如果只采用單一的支護形式，很難進行掌控。因此，根據(jù)以上分析可得，在工作中要注重以內(nèi)注漿錨桿為主的錨注支護體系，這樣可以更好的解決軟巖巷道的支護問題。

3 錨注支護機理

錨注支護不僅具備錨桿支護高效的特點，同時其在注漿加固方面也具備一定的優(yōu)勢。第一要根據(jù)巷道內(nèi)軟巖的真實情況采用最科學的方法完成噴漿工作，并且在噴漿結(jié)束后要進行密封工作，并且要對鉆孔的位置進行合理的確定，要確保將注漿錨桿固定的孔內(nèi)。注漿錨桿的作用不僅要體現(xiàn)在支護方面，還要體現(xiàn)在注漿操作方面。要通過對漿液的澆筑工作，不斷充實漿脈，對裂縫處進行填充，將其結(jié)合為一個整體，同時要在不同結(jié)構的幫助下對外界的作用力進行支撐和荷載?，F(xiàn)階段我國在錨注支護方面仍然存在很多的問題和不足，因此，在進行工程設計時，通常采用的方式還是通過工程類比和監(jiān)督管理等等方法完成對工程的設計。在大多數(shù)人的認識中，對軟土巖體的結(jié)構變化的管控要通過對圍巖淺層位置移動的控制實現(xiàn)，當淺部圍巖的力學性質(zhì)可以盡可能的緩解圍巖形狀變化帶來的影響，巷道的支護工作的工作效率就可以得到一定的保證。

4 錨注支護體系

和砌暄、金屬支架等被動支護兩項工作相比，錨桿支護工作具備一定的主動優(yōu)勢，就是說在支護圍巖結(jié)構時占有主導地位，錨桿支護工作的工作效率在很大程度上取決于所錨巖體的整體性能。當處于深處的高應力的極軟巖巷道，圍巖的可錨性水平在很大程度上影響著錨桿錨固力強度的大小。錨注新型支護技術可以更好的實現(xiàn)錨桿和注漿二者工作的結(jié)合，可以在錨桿的幫助下完成對漿液澆筑的運輸工作。另外根據(jù)圍巖的整體特點，在進行巷道的修補工作時，可以依據(jù)這種聯(lián)合的支護結(jié)構，可以采用專業(yè)的設備進行單體錨桿的銜接，這樣可以將錨桿結(jié)構的特點充分的凸顯出來，然后進行混凝土噴漿，這樣可以更好的發(fā)揮支護的作用和功能。而針對一些無法進行整體修護的結(jié)構，可以采用適當?shù)拇胧ζ浣Y(jié)構進行固定，可以在具有一定長度和大直徑的錨桿對支護結(jié)構進行補充，將其進行結(jié)合使用。

5 支護方式的選擇

過去的工作中，對巖層挖掘工作在一定程度上影響了對巖體的預應力，因此這在很大程度上影響了礦體圍巖的結(jié)構以及采空區(qū)的預應力，另外，重新劃分結(jié)構也在很大程度上導致圍巖周圍和采空區(qū)上方的巖層形狀發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)裂縫的問題。如果只采用U型棚的支護技術會帶來很多問題和弊端。例如：①導致頂層礦巖結(jié)構出現(xiàn)問題，過于疏松的結(jié)構不利于支護工作的開展，問題的發(fā)生頻率較高，影響挖掘工作的進度。②如果在采空區(qū)中出現(xiàn)結(jié)構裂縫的問題，就大大降低了結(jié)構的安全性，要勤通風，盡可能避免火災現(xiàn)象的發(fā)生。③資源的開采在很大程度上決定著巷道結(jié)構的穩(wěn)定性，因此在進行后來的挖掘工作時，當出現(xiàn)外界壓力作用于巷道上的現(xiàn)象，單一的U形棚支護很難對其形狀進行穩(wěn)定，所以，如果想盡可能的提高結(jié)構的安全性和使用年限，降低成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，就要在掘進采空區(qū)之前注重對采空區(qū)的鉆孔工作，要在珠注漿備的幫助下向鉆孔內(nèi)注入水泥，水泥自身具有的凝固力和堅固力可以很好的將圍巖膠進行結(jié)合，提高巖體的硬度和強度，大大加快了后續(xù)掘進的工作進度。

6 參數(shù)選擇注意事項

在進行漿液澆筑孔洞的打造工作時，要嚴格的按照標準和既定的流程進行，同時要注意對周圍雜質(zhì)的清理工作，錨注孔的位置要和巷道輪廓的縱向保持垂直，管道之間要利用專業(yè)的手段進行鏈接，盡量不使用鐵絲對其進行加固；在進行孔洞的打造時，工作人員要注意和孔洞保持適當?shù)木嚯x，從而盡可能的確保安全性；為了盡可能的降低安全事故的發(fā)生頻率，在抽推風錘時要注意力度的把握，要盡量避免在水平方向輸出壓力；在對注漿管道進行設置時要進行加固處理；另外為了盡可能降低圍巖結(jié)構的故障頻率，要確保支架和拆除工作的同步進行，除此以外，在進行挖掘工作時，最好選擇人工完成。

7 經(jīng)濟效果分析

由于錨注支護技術自身周期短、成本低以及工作效率高等優(yōu)勢，和其他技術相比，這一技術可以為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟效益，提高工作效率。

8 結(jié)語

采用主動支護原理的錨注支護方式可以提高對工程的適應能力，對井下軟巖巷道破壞區(qū)內(nèi)的圍巖進行注漿，不僅可以增強圍巖的內(nèi)聚力和摩擦力，還可以增強圍巖的強度，凸現(xiàn)巖體的承載力。對圍巖注漿加固的研究顯示，在高強度水泥的幫助下，注漿可以將圍巖的強度提高近兩倍。同時錨注后圍巖的一些性能也隨之發(fā)生改變，例如其圍巖變形量大大降低，在變形結(jié)束后的一段時間，其都會處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。錨注支護不僅象征了科技的不斷發(fā)展，還展示了其在安全方面和處理資金方面的合理性，對這一技術的發(fā)展和革新能夠推動我國更好的治理深部高應力極軟巖巷道，促進我國礦井生產(chǎn)工作安全性的提高。錨注支護不僅技術達標，同時具備了絕對的經(jīng)濟合理性，并且，其可以推進我國對深部高應力極軟巖巷道的治理工作，促進了我國礦井生產(chǎn)工作的安全性和經(jīng)濟性的發(fā)展。