張 虎，李 強

（1.赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024039；2.山東黃金集團(tuán)中華礦業(yè)事業(yè)部運營管理部，山東 濟(jì)南 250000）

在地下金礦開采過程中，受地質(zhì)條件的影響，特別是在面對松軟、破碎軟巖的地質(zhì)情況時，巷道支護(hù)成了難題，在實際工作中，我們經(jīng)常會遇到冒頂和片幫等現(xiàn)象，這給巷道支護(hù)造成了極大的困難[1-3]。在傳統(tǒng)的開采工作中，一般會采用澆筑混凝土支護(hù)方式，但這種傳統(tǒng)的方式存在著成本高、勞動強度大、作業(yè)流程復(fù)雜、作業(yè)周期長和安全隱患大等系列問題，本文我們將就這一問題開展松散膨脹復(fù)合型軟巖巷道整體襯砌快速支護(hù)技術(shù)的相關(guān)研究。

1 軟巖巷道的特征和支護(hù)現(xiàn)狀

（1）軟巖特征。軟巖主要指在開采過程中遇到的松散、破碎、流變、膨脹及高低應(yīng)力等情況的巖體。相對來說軟巖極易因吸水導(dǎo)致膨脹、變形、崩解的特點。對于軟巖巷道來講，其有著自穩(wěn)性差，且軟巖變形速度快、變形量大、持續(xù)時間長,一般軟巖巷道在掘進(jìn)后1-2天就會開始變形，而且變形時間長，除此，軟巖巷道還存在著圍巖的四周來壓、底鼓明顯的情況，這都直接影響這開采工作的效率、質(zhì)量及安全問題。

（2）軟巖巷道支護(hù)現(xiàn)狀。在現(xiàn)有的軟巖巷道支護(hù)中，通常是采用錨噴支護(hù)、U型鋼支架加混凝土澆筑的方式進(jìn)行支護(hù)，但這種都無法控制流化等引起的過量變形、破壞問題，其主要體現(xiàn)在幾點：首先，先錨固再澆筑的支護(hù)方法，錨固后圍巖的自承圈厚度大約是0.6m，但錨桿遠(yuǎn)大于這個長度，會導(dǎo)致錨桿浪費很大。其次，由于巷道開挖后圍巖的應(yīng)力會重新分布，且會因為變形等問題對支護(hù)體產(chǎn)生極大的壓力，這就需要支護(hù)體必須要有一定的剛度。再次，圍巖表面約束力本就不強，在高應(yīng)力或構(gòu)造力的作用下，最終導(dǎo)致圍巖徹底破壞。這種情況下，支護(hù)會不斷需要更換，且所產(chǎn)生的成本會隨著工期的延長不斷增加。

2 液壓可伸縮移動襯車

為了改變上述的這種軟巖巷道問題，我們對此進(jìn)行了研究，通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，對圍巖的損傷破壞機理的分析，以及軟巖工程力學(xué)理論的應(yīng)用，最后提出了一套以液壓可伸縮移動襯車為主的整體襯砌支護(hù)加錨網(wǎng)耦合支護(hù)裝置，在有效解決軟巖支護(hù)的同時，還能有效做到了防止巖體的潮解與吸水風(fēng)化，保障人員安全，提高工作效率，節(jié)約成本。

該移動襯車包括門形支架與軌道部分、可伸縮襯板部分和液壓支撐部分、礦車部分（整體結(jié)構(gòu)如圖1）。在實施的過程中首先以門架交叉支撐連接鋼管，以搭建出于巷道地面相連的門型鋼管腳架。其次，用4塊4mm厚的鋼板鏈接而成（具體尺寸根據(jù)施工巷道的尺寸規(guī)格制作）可伸縮襯板，板由板與板之間通過槽鋼加固，以確保襯板不易變形，襯板接頭處采用鉸鏈連接，以實現(xiàn)襯板的可伸縮性，并且通過此鏈接的方式，能有效解決襯板拆卸時的大變形問題；然后再在襯板間布置多個注漿管接頭，通過注漿管接頭在襯板外圍澆筑混凝土成型的整體襯砌層，這極大地簡化了灌漿成模的作業(yè)流程，降低了混凝土鑄模和脫模的時間，提高了工作效率，并且確保了支護(hù)通道的穩(wěn)定性；再次，在門形支架頂端和可伸縮襯板之間通過多根液壓支架連接，通過液壓功能實現(xiàn)襯板的固定，除此還設(shè)置了2根可伸縮支架，以應(yīng)對力作用下的變形支撐問題和片幫、漏頂?shù)痊F(xiàn)象的發(fā)生。最后，將礦車設(shè)置于門型支架內(nèi)，在門型支架的左、右兩側(cè)設(shè)置軌道，通過耙裝機的液壓系統(tǒng)帶動移動襯車的液壓泵，以此實現(xiàn)襯車能靈活移動，通過液壓系統(tǒng)的資源共享，還能有效減少襯車的體積，提高了巷道空間的利用率。通過門型支架，能夠有效地增強圍巖的整體性和穩(wěn)定性，起到轉(zhuǎn)移圍巖的應(yīng)力及變形能的作用，同時也消除了片幫、漏頂?shù)痊F(xiàn)象的發(fā)生，降低了生產(chǎn)成本。且人員在門型支架下通過軌道完成出行和出渣作業(yè)，能更好的保證人員的安全性和人員的工作效率。

圖1 一種可伸縮預(yù)制模版混凝土支護(hù)加錨網(wǎng)耦合支護(hù)系統(tǒng)

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

2014年3月起，我們在赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司柴胡欄子金礦的3#盲豎井三、四、六、八、十中段進(jìn)行了為期15個月的試用，我們發(fā)現(xiàn)其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益都非常明顯，從工期上來看，3#盲豎井三、四、六、八、十中段縮短了建設(shè)工期98天，其帶來了提前生產(chǎn)副產(chǎn)礦量2656噸的經(jīng)濟(jì)效益，從人工成本上來看，以該井施工的370m松散軟巖破碎巷道長度來看，總共節(jié)約了約10萬元的人工及材料成本。若能大量推廣，其會產(chǎn)生大量的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

本次研究我們是直接針對軟巖地壓大、來壓快、變形大、變形持續(xù)時間長等特點，在噴射混凝土支護(hù)的基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行了二次支護(hù)，二次支護(hù)采用錨網(wǎng)支護(hù)的方式，這樣就保證了在先期支護(hù)實現(xiàn)了一定的讓壓作用，即在柔性支護(hù)的基礎(chǔ)上，二次支護(hù)又保證了足夠的剛度，以防止圍巖無限制變形，能夠避免巷道斷面大幅度縮小，其實現(xiàn)了快速、簡單、高效支護(hù)，且有著勞動強度低、回收利用率大、經(jīng)濟(jì)、安全等特點，但還需業(yè)內(nèi)人員繼續(xù)研究，以更好的解決長時間穩(wěn)定的問題。