[科普中国]-复合型软岩

复合型软岩，既有围岩的吸水膨胀性变形，又产生了较大的松动圈，剪胀变形和岩石的吸水膨胀性变形都比较大，支护对象是二者之和，须采用防水和强力可缩性支护措施；复合型软岩巷道施工之后一定要加强维护，因为在剪胀变形力作用下，一般用来防水的喷层很快就会开裂破坏，必须及时补喷防水，这与碎胀型软岩的要求略有不同。

复合型软岩锚喷网支护原则这种类型的软岩有别于单纯碎胀型软岩，这里特别强调对地层水、工程水、空气中水分的处理。作好治理与转化工作。

支护的首要任务是防水、治水，将潮湿空气与围岩隔离开来，防止围岩风化、潮解，减少岩体强度的降低。对于这类软岩，如若制水得当，膨胀性软岩可以转化为较易支护的碎胀型软岩；经转化后的膨胀性软岩，如果松动圈不大，支护的阻力并不是一定要很大。

复合型软岩，既有围岩的吸水膨胀性变形，又产生了较大的松动圈，剪胀变形和岩石的吸水膨胀性变形都比较大，须采用防水和支护阻力较强的可塑性支护措施；复合型软岩巷道施工之后一定要加强维护，因为在剪胀变形力作用下，一般用来防水的喷层很快就会开裂破坏，必须及时补喷，这与碎胀型软岩的要求略有不同。

总之，在支护设计和施工之前，必须首先准确判定巷道的主要支护对象和把握围岩支护难度，以便对症下药，采取相应的技术措施1。

复合型软岩物化膨胀机制回风上山处于粉砂岩、泥岩岩组中，富含伊利石、高岭土等矿物，含量为15-30%。含伊蒙和高岭土矿物的泥岩类膨胀性很强，遇水后，在粘粒周围形成水化膜%使粘粒体积膨胀，软岩进入平时所见的粘流状态和液流状态，特别是底版为开放式，长期受水浸泡，造成巷道底鼓，这是巷道底鼓破坏的主要原因。

应力扩容机制在回风上山区域范围内存在着应力场，其最大水平主应力为22MPa，方向N75°E，和巷道轴向夹角60°。造成回风上山大部分巷道中心线向东西方向偏移，右帮开裂，收帮、尖顶、倒塌。其巨大水平应力场在巷道掘进前以弹性能储存，掘进后支护体强度远小于水平应力，造成巷道失稳破坏，产生顶板下沉、冒落，底鼓；另一方面，岩层在巷道成型时，应力状态从三维向二维转变，在构造应力作用下，又极易发生破坏而产生非线性弹塑性变形，导致软岩支护体破坏。

总之，回风上山变形破坏是由复合型软岩和构造高应力多种机制共同作用形成的，在一些地方表现为单一机制%在许多地方表现为复合机制2。

支护对策从以上分析软岩巷道变形破坏机理看出，回风上山具有大变形、大地压、难支护的特点，是因为软岩并非具有单一变形力学机制，而是同时具有多种变形力学机制的“并发症”和“综合症”复合型变形力学机制。因此，要想有效地进行软岩巷道支护，单一的方法是难以奏效的，必须采取联合支护方法。正确确定软岩巷道的变形力学机制类型，成功地由复合型转化到单一型的技术。

控制方案采用锚注架棚联合支护，架设封闭金属支架→铺网→充填冒落区→预埋注浆锚杆→第一次双液注浆充填采空区→二次单液注浆加固围岩，使支架、填充物、围岩形成支护承载体3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学