、巷道支護基本知識凱嘉員工學(xué)院王金龍目前一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點目錄第一節(jié)巷道掘進概述第二節(jié)綜合機械化掘進工藝第三節(jié)巷道支護目前二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述為了開采煤炭，從地面向地下開掘的各類通道和硐室都叫做巷道。開掘這些通道的硐室所采用的作業(yè)方法叫做巷道掘進。巷道掘進方法是指掘進方法和掘進工藝的總稱，包括鉆爆掘進和機械化掘進。目前三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

一、巷道分類

（一）按巷道的空間特征和用途分類

按巷道的空間特征和用途可分為垂直、水平和傾斜巷道3類。目前四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述1.垂直巷道（1）立井，是指有出口直接通到地面的巷道叫做立井，又叫做豎井，如圖6-1所示中的1。目前五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述立井是進入煤體的一種方式。立井按用途分，有位于井田中央擔(dān)負提煤任務(wù)的主立井；有擔(dān)負全礦人員、材料、設(shè)備等輔助提升任務(wù)的副立井；還有用來擔(dān)負礦井通風(fēng)的風(fēng)井。目前六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（2）暗立井，是指沒有出口直接通到地面的垂直巷道，通常裝有提升設(shè)備，如圖6-1所示中的4。暗立井一般用來連接上、下兩個水平，擔(dān)負由下水平向上水平的任務(wù)。暗立井也分為主暗立井和副暗立井。（3）溜井，是指用來從上部向下部溜放煤炭的垂直巷道，如圖6-1所示中的目前七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述2.水平巷道（1）平硐，指有出口直接通到地面的水平巷道，是進入煤體的方式之一，如圖6-1所示中的3。平硐按所擔(dān)負的任務(wù)不同有主平硐、副平硐之分。目前八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（2）平巷，是指沒有出口直接通到地面,沿巖層走向開掘的水平巷道。開在巖石中的平巷叫做巖石平巷，開在煤層中的平巷叫做煤層平巷。按用途分，平巷有運輸平巷、行人平巷、進風(fēng)或回風(fēng)平巷等。按服務(wù)范圍分，平巷有階段（水平）平巷、分段平巷和區(qū)段平巷等。目前九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（3）石門，是指沒有出口直接通到地面，與巖層走向垂直或斜交的水平巖石巷道。按用途分，石門有運輸石門、進風(fēng)石門、回風(fēng)石門等。按服務(wù)范圍分，石門有階段石門、采區(qū)石門等。（4）煤門，是指與煤層走向垂直或斜交的煤層平巷。煤門長度取決于煤層厚度和傾角，只有在厚煤層中才掘煤門。目前十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

3.傾斜巷道（1）斜井，是指有出口直接能到地面的傾斜巷道，也是進入煤體的方式之一，如圖6-1所示中的2。按用途分，斜井有主斜井、副斜井和回風(fēng)井。按所在巖層層位分，斜井有巖石斜井和煤層斜井。按空間特征分，斜井有順層斜井、穿層斜井、反斜井和偽斜井。目前十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

（2）暗斜井，是指沒有出口直接通到地面，用來聯(lián)系上、下兩個水平并擔(dān)負提升任務(wù)的斜巷。暗斜井也有主暗斜井和副暗斜井之分。

（3）上山，是指沒有出口直接通到地面，位于開采水平之上，連接階段運輸平巷和回風(fēng)平巷的傾斜巷道。按用途分，上山可分為運煤的運輸上山和運送材料、設(shè)備的軌道上山。按服務(wù)范圍分上山又可分為階段上山和采區(qū)上山。目前十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

（4）下山，是指位于開采水平以下，作用與上山相同。

此外，斜巷還有行人斜巷、聯(lián)絡(luò)斜巷、溜煤斜巷、溜煤眼、管子道等。

（二）按巷道服務(wù)范圍及其用途分類

根據(jù)巷道服務(wù)范圍及其用途，礦井巷道又可分為開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道3類。目前十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

1.開拓巷道

為全礦井或一個開采水平服務(wù)的巷道屬于開拓巷道。

例如，主、副井和風(fēng)井、井底車場、主要石門、階段運輸和回風(fēng)大巷、采區(qū)回風(fēng)和采區(qū)運輸石門等井巷，以及掘進這些巷道的輔助巷道都屬于開拓巷道。目前十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

2.準(zhǔn)備巷道

為采區(qū)、一個以上區(qū)段或分段服務(wù)的運輸、通風(fēng)巷道稱為準(zhǔn)備巷道。屬于這類巷道的有：采區(qū)上（下）山、區(qū)段集中巷、區(qū)段石門、采區(qū)車場等。

目前十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

3.回采巷道 形成采煤工作面及為其服務(wù)的巷道稱為回采巷道。屬于這類巷道的有：采煤工作面的開切眼、區(qū)段運輸平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷。目前十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

開拓巷道的作用在于形成新的或擴展原有的階段或開采水平，為構(gòu)成礦井完整的生產(chǎn)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。準(zhǔn)備巷道的作用在于準(zhǔn)備新的采區(qū)，以便構(gòu)成采區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)?；夭上锏赖淖饔迷谟谇懈畛鲂碌牟擅汗ぷ髅娌⑦M行生產(chǎn)。目前十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

二、圍巖

圍巖是巷道四周圍繞的巖石，對破巖和支護工作有著直接的影響。

1.煤礦常見的巖石

在煤礦生產(chǎn)中與煤層有關(guān)的常見巖石有3大類。目前十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

三、巷道斷面及其布置 （一）巷道斷面的形狀 在煤礦井下的巷道斷面形狀有梯形、直墻拱形（如半圓拱、三心拱、圓弧拱）和矩形，此外還有一些比較少見的其他形狀，如圖6-2所示。目前十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述目前二十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述梯形和拱形斷面是煤礦井下巷道常采用的斷面形狀，因為這兩個形狀在一般地壓作用下都是穩(wěn)定的，并且掘進、支護也比較簡單，容易施工。隨著機械化掘進大量推廣與使用，大型設(shè)備要求巷道斷面大，因此煤巷矩形斷面形狀得到廣泛采用。目前二十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述 （二）巷道斷面的尺寸 巷道斷面尺寸應(yīng)當(dāng)根據(jù)巷道的用途、運輸設(shè)備類型（軌道運輸、無軌運輸、輸送機運輸）、支護規(guī)格和《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于安全間隙的規(guī)定等因素確定，目前二十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述然后再根據(jù)巷道內(nèi)通過的風(fēng)量加以校驗，以不超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許風(fēng)速為準(zhǔn)。巷道斷面尺寸在保證安全生產(chǎn)的條件下，盡可能減小斷面，減少開掘工程量，從而降低生產(chǎn)成本。目前二十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述1.巷道的凈寬度矩形巷道（直墻巷道）的凈寬度是指巷道兩側(cè)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。對于梯形巷道，當(dāng)巷道內(nèi)通行礦車、電機車時，巷道的凈寬度指車輛頂面處水平的巷道寬度。當(dāng)巷道內(nèi)設(shè)置輸送機械時，巷道的凈寬度指從巷道底板起1.6m高處的巷道寬度；當(dāng)巷道不放置和不通行運輸設(shè)備時，巷道的凈寬度指凈高的1／2處的水平距離。目前二十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述巷道凈寬度主要取決于運輸設(shè)備本身的寬度、人行道寬度和相應(yīng)的安全間隙。無運輸設(shè)備的巷道可根據(jù)通風(fēng)及行人的需要來選取。巷道內(nèi)人行道的寬度和相應(yīng)的安全間隙在《煤礦安全規(guī)程》內(nèi)都有明確的規(guī)定：目前二十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（1）新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有0.8m（綜合機械化采煤礦井為1m）以上的人行道，管線吊掛高度不得低于1.8m；巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（綜合機械化采煤礦井為0.5m）。目前二十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述

巷道內(nèi)安設(shè)輸送機時，輸送機與巷幫支護的距離不得小于0.5m；巷道內(nèi)移動變電站或平板車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護的距離不得小于0.3m；輸送機機頭和機尾處與巷幫支護的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7m。目前二十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（2）在生產(chǎn)礦井已有巷道中，人行道的寬度不符合上述要求時，必須在巷道的一側(cè)設(shè)置躲避硐。兩個躲避硐之間的距離不得超過40m；躲避硐寬度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m，高度不得小于1.8m；躲避硐內(nèi)嚴(yán)禁堆積物料。目前二十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（3）在人車停車地點的巷道上下人側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬1m以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m。（4）在巷道曲線段，車輛四角要外伸或內(nèi)移，應(yīng)將安全間隙適當(dāng)加大，一般外側(cè)加寬200mm，內(nèi)側(cè)加寬100mm。目前二十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述2.巷道的凈高度矩形、梯形巷道的凈高度是指自道碴面或底板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。拱形斷面的凈高度是指自道碴面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長度終端的高度，由壁高和拱高組成。半圓拱的拱高為巷道凈寬的1/2，圓弧拱及三心拱的拱高常取巷道凈寬的1／3。目前三十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：主要運輸巷和主要風(fēng)巷的凈高自軌面起不得低于2m。采區(qū)（包括盤區(qū)）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)不得低于1.8m。采煤工作面運輸巷、回風(fēng)巷及采區(qū)內(nèi)溜煤眼等的凈斷面或凈高由煤礦企業(yè)按設(shè)計需求統(tǒng)一規(guī)定。目前三十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述（三）水溝及其管線的布置巷道掘進時在巷道一側(cè)設(shè)置有水溝，用來排水。要求水溝的建設(shè)和巷道掘進同步。在水溝上鋪蓋板，一般作為人行道。平巷水溝坡度可取3‰～5‰，或與巷道的坡度相同，但不應(yīng)小于3‰。水溝寬度按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定不小于0.8m。目前三十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述在巷道兩側(cè)懸掛電纜電線，以保證工作面機械運轉(zhuǎn)所需的電力供應(yīng)。電纜的懸掛要求每3m一個電纜鉤，懸掛整齊，其懸掛高度在人行道側(cè)時應(yīng)保證不影響行人安全。目前三十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第一節(jié)巷道掘進概述掘進工作面降塵供水管道一般設(shè)置在巷道側(cè)的下方，以不影響行人和運輸設(shè)備安全運行為準(zhǔn)。巷道掘進時一般用局部通風(fēng)機通風(fēng)，在巷道一側(cè)設(shè)置有膠布風(fēng)筒。風(fēng)筒吊掛在非人行道一側(cè)，要求吊掛整齊，不影響運輸設(shè)備的安全運行。目前三十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

1.掘進機

掘進機是一種集截割、裝載、轉(zhuǎn)運煤（巖）、降塵等功能為一體的大型高效聯(lián)合作業(yè)機械設(shè)備，能實現(xiàn)連續(xù)掘進。目前三十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

運依靠懸臂式掘進機進行落、裝煤巖，通過礦車、梭車或其他運輸設(shè)備（橋式轉(zhuǎn)載機、刮板輸送機、可伸縮帶式輸送機）輸煤巖，用人工、托梁器、架棚機安裝支架，利用絞車、單軌吊、卡軌車、鏟運車、電機車、無軌膠輪車運送支護材料和器材，局部通風(fēng)機進行壓入式通風(fēng)，除塵風(fēng)機降塵。目前三十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

2.連續(xù)采煤機連續(xù)采煤機是一種適用于短壁開采，集截割、裝載、轉(zhuǎn)運、移動行走、噴霧降塵于一身的綜合機械化開采設(shè)備,具有體積小、調(diào)動靈活、使用方便等優(yōu)點,不僅可開采煤炭,還能用于巷道掘進,在國外已廣泛地使用。目前三十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

3.掘錨機組 掘錨機組是適用于高產(chǎn)、高效礦井煤巷單巷快速掘進的掘錨一體化設(shè)備,是在連續(xù)采煤機和懸臂式掘進機的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型掘進機型。掘錨機組將掘進與支護有機地組合起來,減少掘進與支護設(shè)備的換位作業(yè)時間,在同一臺設(shè)備上完成掘進和支護工藝。目前三十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

二、綜合機械化掘進工作面的設(shè)備布置 綜合機械化掘進工作面的設(shè)備布置如圖6-3所示。目前三十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝 綜合機械化掘進工作面掘進機的實際布置，如圖6-4、圖6-5所示。目前四十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝目前四十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

三、綜掘工藝

綜掘工藝包括破煤（巖），裝載、轉(zhuǎn)載、運輸，巷道支護，輔助作業(yè)等工序。

（一）破煤（巖）

綜掘工作面破煤（巖）是由掘進機的截割機構(gòu)運動來完成的。截割頭可以到達工作面任意部位，可以準(zhǔn)確地切割出設(shè)計斷面。目前四十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝（二）裝載、轉(zhuǎn)載、運輸掘進機的截割破煤是連續(xù)工作的，要求裝、運工作必須與其適應(yīng)。一般半煤巖巷道掘進時，全部使用各種類型的刮板輸送機和帶式輸送機進行轉(zhuǎn)運和運輸，煤巖混運，一直運進井下煤倉，然后提升到地面洗選。目前四十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

（三）巷道支護 綜掘巷道的掘進主要包括截割、運輸和支護三大工序。截割和支護兩大工序是交替進行的，裝、轉(zhuǎn)、運是與截割同時進行的；支護工作則需單獨占用循環(huán)工時。

目前四十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝 煤巷綜掘工作面的支護是用棚式支架或錨桿、錨噴支護。棚式支架（俗稱棚子）包括礦用工字鋼棚子、U型鋼拱形棚子、可縮性的金屬棚子以及木棚子等。煤巷綜掘工作面的支護還可采用錨桿、錨噴、錨網(wǎng)、錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)等。目前四十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝工作面掘進一定距離需支護時，停止截割落煤，用截割頭把棚腿窩直接掘出，把棚腿立好，可利用掘進機的截割臂輔助進行架棚工作。目前四十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

四、巷道施工的基本要求 在巷道掘進工作中，要保證巷道斷面的規(guī)格、尺寸和巷道的坡度、方向符合設(shè)計的要求，必須按巷道的中心線、腰線進行施工。 1.中心線

中心線是巷道掘進走向方向的基準(zhǔn)線。中心線一般按巷道中心標(biāo)在巷道頂板或支架上。主要采區(qū)準(zhǔn)備巷道應(yīng)使用激光定向儀標(biāo)線。目前四十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第二節(jié)綜合機械化掘進工藝

2.腰線

腰線是指示巷道坡度的基準(zhǔn)線。腰線一般按距巷道底板或永久軌面以上1m高為準(zhǔn)，標(biāo)在巷道側(cè)幫或支架上。目前四十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

一、巷道礦壓概述地下巖體在采動前，由于自身重力作用在巖體內(nèi)部引起應(yīng)力，通常稱為原巖應(yīng)力。開采前的巖體處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，所以原巖體處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。井下采掘活動破壞了原巖應(yīng)力的平衡狀態(tài)，引起巖體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布；在重新分布過程中促使圍巖產(chǎn)生運動，導(dǎo)致圍巖發(fā)生變形、斷裂、位移，直至垮落。目前四十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護由于采掘活動的影響，在采掘空間周圍巖體中及支護物上產(chǎn)生的壓力稱為礦山壓力，簡稱礦壓。1.巷道礦壓引起采區(qū)巷道變形與破壞基本形式（1）頂板的變形與破壞。其主要形式是頂板規(guī)則冒落、頂板不規(guī)則冒落和頂板彎曲下沉。目前五十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （2）巷道底板的變形與破壞。其主要形式是巷道底板塑性鼓起和底板一般鼓起。 （3）巷道兩幫的變形與破壞。其主要形式是出現(xiàn)鼓幫、幫開裂或破壞、幫小塊危巖滑落或片幫等。 （4）其他變形與破壞?？赡艹霈F(xiàn)大型冒頂與片幫、鼓幫或鼓底、斷面全部快縮和閉合等。目前五十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護2.沖擊地壓沖擊地壓又稱巖爆，是指井巷或工作面周圍巖體由于彈性變形能的瞬時釋放而產(chǎn)生突然劇烈破壞的動力現(xiàn)象。沖擊地壓的特征是：目前五十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

二、巷道支護

巷道支護的目的在于改善圍巖的受力狀況，減緩圍巖的變形移動速度，維護安全的工作空間。巷道支護的基本形式包括架棚支護、砌碹支護和錨噴支護。目前五十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（一）架棚支護

按支架的材料構(gòu)成，棚式支架可分為金屬支架和鋼筋混凝土支架；按巷道斷面形狀，棚式支架可分為梯形支架和拱形支架等；按支架結(jié)構(gòu)，棚式支架可分為剛性支架和可縮性支架。目前五十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（二）砌碹支護

砌碹支護的主要形式是直墻拱頂式支護，直墻拱頂式支護由拱、墻和基礎(chǔ)3個部分組成。該支護具有堅固、耐久、防火、通風(fēng)阻力小等優(yōu)點。該支護缺點是施工復(fù)雜，勞動強度大，成本高，進度慢。目前五十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（三）錨噴支護

錨噴支護是錨桿支護、噴射混凝土支護和錨桿與噴射混凝土聯(lián)合支護的總稱。

1.錨桿支護

錨桿支護就是在巷道掘進后，先向圍巖打眼，在眼孔內(nèi)錨入錨桿，把巷道圍巖予以加固，充分利用圍巖自身的強度，從而達到支護巷道的目的。目前五十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（1）錨桿支護作用的機理。錨桿支護的作用機理有加固拱作用、懸吊作用、組合梁作用、圍巖補強作用和減小跨度作用等，如圖6-6所示。目前五十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護①懸吊作用。在層狀巖層中，錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上。錨桿所受的拉力來自被懸吊的巖層重量，如圖6-6（a）所示。目前五十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

②組合梁作用。在沒有穩(wěn)固巖層的薄層狀巖層中，錨桿將薄層巖石錨固成一個巖石板梁，提高頂板的承載能力。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的錨固力及桿體強度和巖層性質(zhì),如圖6-6（b）所示。目前五十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護③擠壓加固作用。在塊狀圍巖中，錨桿可將巷道周圍的危石彼此擠緊，對巖石起到擠壓加固作用，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能阻止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而能保持巷道的穩(wěn)定性，如圖6-6（c）所示。目前六十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護④減小跨度作用。巷道頂板打上錨桿，相當(dāng)于在該處打上點柱，因而就相當(dāng)于把巷道頂板巖石懸露的跨度縮小了，從而提高了頂板巖層的抗彎曲能力，如圖6-6（d）所示。目前六十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（2）錨桿支護的形式。錨桿支護按組合構(gòu)件可分為7類支護：單體錨桿、錨桿網(wǎng)、錨桿鋼帶、錨桿梁、錨桿桁架、錨桿錨索、多種組合。其中，多種組合又包括錨帶網(wǎng)、錨梁網(wǎng)、錨桿桁架網(wǎng)、錨帶（梁）網(wǎng)索等。根據(jù)巷道圍巖穩(wěn)定性，采用合適的錨桿支護形式。目前六十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護各類支護應(yīng)選擇合理的參數(shù)，以便達到最佳的支護效果。錨桿桿體的直徑、長度及形狀，托盤的材質(zhì)、強度，樹脂錨固劑的技術(shù)特征等，都決定著錨桿在巷道內(nèi)的布置：目前六十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 ①錨桿的布置方式。錨桿的布置一般有“矩形”（正方形、長方形）和“五花形”布置等，如圖6-7所示。目前六十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護錨桿的間排距一般取0.6m、0.8m和1.0m，頂板條件良好或采用聯(lián)合支護方式時可取1.0m和1.2m。②錨桿的錨固方式。錨桿的錨固方式可分為端頭錨固、加長錨固和全長錨固。應(yīng)根據(jù)錨桿桿體性能和圍巖強度來選擇錨固方式。目前六十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

③樹脂錨固劑。樹脂錨固劑與不同材質(zhì)的桿體配套已成為現(xiàn)代錨固工程的最佳材料。它黏結(jié)能力強，固化速度快，耐久性好，抵御外界和人的影響因素能力強，安全可靠性高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，貯存期長。目前六十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護④樹脂錨桿。樹脂錨桿是以合成樹脂為黏結(jié)劑，在固化劑和加速劑的作用下將錨桿和巖石牢固地黏結(jié)成為一個堅固的新型錨桿。樹脂錨桿由樹脂藥卷、錨桿桿體、托盤和螺母等部件組成。高強度螺紋鋼錨桿結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。在安裝錨桿時，應(yīng)嚴(yán)格按照錨固劑的技術(shù)特征進行操作。目前六十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護（3）錨桿支護施工安全的注意事項。①

巷道錨桿支護施工必須有作業(yè)規(guī)程，并且嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定組織施工。②錨桿眼必須按作業(yè)規(guī)程要求的間距和排距布置，錨桿至迎頭的間距必須小于錨桿的設(shè)計排距。目前六十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護③打眼前，必須“敲幫問頂”，撬掉活矸，按規(guī)定架設(shè)臨時支護，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。鉆眼時應(yīng)按事先確定的眼位標(biāo)志處鉆進。鉆完后應(yīng)將眼內(nèi)的巖粉和積水吹（掏）干凈。目前六十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護④錨桿眼應(yīng)做到當(dāng)班打的眼當(dāng)班錨。錨桿的外露長度要符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，一根錨桿上不允許上兩個托板或螺帽。⑤錨桿眼必須按照規(guī)定角度打眼，不得打穿皮眼或沿順層面、裂縫打眼。目前七十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護⑥使用樹脂錨桿時應(yīng)用防護手套，未固化的樹脂藥包和固化劑具有毒性和腐蝕性，應(yīng)避免與皮膚接觸。破損的藥包應(yīng)及時處理，嚴(yán)禁樹脂藥包接觸明火。⑦錨桿安裝時的預(yù)應(yīng)力必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，否則將可能導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。小結(jié)目前七十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

2.噴射混凝土支護

噴射混凝土是將水泥、砂、石子按一定比例混合攪拌后，送入混凝土噴射機中，用壓縮空氣將干拌和料送到噴頭處，在噴頭的水環(huán)處加水后，高速噴射到巷道圍巖表面，起到支護作用的一種支護形式和施工方法；是一種不用模板，沒有澆注和搗固工序的快速、高效的混凝土施工工藝。目前七十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護（1）噴射混凝土支護作用原理。①支撐作用。噴射混凝土支護具有良好的物理力學(xué)性能，特別是抗壓強度較高，可達20MPa以上，因而能起到支撐作用。又因其中摻有速凝劑，使混凝土凝結(jié)快，早期強度高，緊跟掘進工作面，起到及時支撐圍巖的作用，有效地控制了圍巖的變形和破壞。目前七十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護②充填作用。由于噴射速度很高，混凝土能及時地充填圍巖的裂隙、節(jié)理和凹穴，大大提高了圍巖的強度。③隔絕作用。噴射混凝土層封閉了圍巖表面，完全隔絕了空氣、水與圍巖的接觸，有效地防止了風(fēng)化潮解而引起的圍巖破壞與剝落目前七十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

④柔性支護作用。噴射混凝土的黏結(jié)力大，同時噴層較薄，具有一定的柔性。它既能和圍巖黏結(jié)在一起產(chǎn)生一定量的共同變形，使噴層中的彎矩大為減小，甚至不出現(xiàn)張應(yīng)力，又能對圍巖變形加以控制。目前七十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護目前七十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護（2）噴射混凝土支護安全施工注意事項。①在使用噴射機前，應(yīng)對其進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。②噴射機要專人操作。處理機械故障時必須切斷電源、風(fēng)源。送風(fēng)、送電時必須通知有關(guān)人員，以防發(fā)生事故。目前七十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護③初噴前，要先敲幫問頂，清除危巖活石，以保證作業(yè)安全。初噴應(yīng)緊跟迎頭，噴體支護的端頭距工作面的距離必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。④

噴射中發(fā)生堵管時，應(yīng)停止作業(yè)。處理堵塞的噴射管路時，在噴槍口的前方及其附近，嚴(yán)禁有其他人員，以防突然噴射和管路跳動傷人。疏通堵管采用敲擊法。目前七十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護⑤

在斜井和巷道中使用的長距離鋼管或塑料管要定期轉(zhuǎn)動，使其磨損均勻。作業(yè)中要經(jīng)常檢查輸料管和出料彎頭處有無磨薄、擊穿現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。⑥較高巷道噴頂時，要搭設(shè)可靠的工作臺或用機械手噴射。噴射手應(yīng)配兩人，一人持噴頭噴射，一人輔助照明并負責(zé)聯(lián)絡(luò)、觀察頂板及噴射情況，以確保安全。目前七十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護⑦向噴射機送料人員要站在安全地點。斜巷懸車上料時，車下方必須設(shè)擋車柱。⑧噴射機必須保持密封性能良好，防止漏風(fēng)和粉塵飛揚，加強工作面通風(fēng)。⑨噴射作業(yè)中粉塵的來源主要是水泥和砂粒中的矽塵飛揚。長期吸入粉塵，會危害工人的身體健康。凡從事噴射作業(yè)的人員，必須佩戴勞動保護用品。噴射前應(yīng)開啟降塵設(shè)備和設(shè)施。目前八十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

3.錨噴聯(lián)合支護（1）錨桿噴射混凝土支護。對比較破碎的、節(jié)理裂隙發(fā)育比較明顯的巖層，巷道掘進后圍巖穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)局部或大面積冒落，一般應(yīng)采用錨桿噴射混凝土支護。目前八十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護這種支護方式既能充分發(fā)揮錨桿的作用，又能充分發(fā)揮噴射混凝土作用，兩種作用相結(jié)合，有效地改進了支護的效能，因而得到廣泛應(yīng)用。一般情況下，爆破后應(yīng)首先及時初噴混凝土封閉圍巖，緊接著打入錨桿，隨后在一定距離內(nèi)復(fù)噴到設(shè)計厚度。目前八十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （2）錨桿噴射混凝土金屬網(wǎng)聯(lián)合支護。對于特別松軟破碎和斷層帶，或圍巖穩(wěn)定性差、受爆破震動較大的巷道，宜選用錨、噴、網(wǎng)聯(lián)合支護。設(shè)置金屬網(wǎng)的主要作用是防止圍巖收縮而產(chǎn)生裂隙，抵抗震動，使混凝土應(yīng)力均勻分布，避免局部應(yīng)力集中，提高噴射混凝土支護能力。目前八十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 金屬網(wǎng)用托板固定或綁扎在錨桿端頭，為便于施工和避免噴射混凝土?xí)r金屬網(wǎng)背后出現(xiàn)空洞，金屬網(wǎng)格不應(yīng)小于200mm×200mm。噴射厚度一般不應(yīng)小于100mm，以便將金屬網(wǎng)全部覆蓋住，并使金屬網(wǎng)至少有20mm厚的保護層。目前八十四頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護（3）鋼架噴射混凝土聯(lián)合支護。在軟巖巷道中，掘進后先架設(shè)鋼架，允許圍巖收斂變形，基本穩(wěn)定后再進行噴射混凝土支護，把鋼架噴在里面，有時也打一些錨桿，控制圍巖變形。這樣，鋼架自身仍保持相當(dāng)?shù)闹ёo能力，同時，被噴射混凝土裹住后又起到了“鋼筋加固”的作用，而噴射混凝土層有一定的柔性，對圍巖基本穩(wěn)定后的變形量也可以適應(yīng)。目前八十五頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

三、巷道頂板管理與安全（一）掘進工作面頂板管理的主要內(nèi)容（1）掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應(yīng)力分布情況。這就需要了解與巷道圍巖應(yīng)力分布有關(guān)的因素：圍巖的性質(zhì)、巷道所處的深度、巷道周圍地質(zhì)構(gòu)造、水文變化、巷道的橫斷面形狀和尺寸等。目前八十六頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護了解了圍巖應(yīng)力分布情況及在此應(yīng)力作用下圍巖的變形和位移，才能選擇合適的支護材料、支護形式，達到維護巷道的目的。（2）從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā)，合理選擇巷道的施工方法，合理確定鉆眼眼位、鉆眼角度、鉆眼深度、炮眼裝藥量等各工序的有關(guān)參數(shù)，減少對頂板管理的影響。目前八十七頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護（3）按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制工作面空頂距離和臨時支護巷道長度，盡可能縮短工作面空頂時間和臨時支護巷道長度。（4）施工中，做好基礎(chǔ)資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。施工中和竣工時，按井巷工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行檢查和驗收。目前八十八頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （二）巷道掘進頂板日常管理的內(nèi)容 （1）“敲幫問頂”。上班進入工作面、打眼爆破前均應(yīng)“敲幫問頂”，處理隱患，排除不安全因素后再作業(yè)。 （2）控制工作面空頂距離。超過規(guī)定的空頂距應(yīng)先支護后掘進；發(fā)現(xiàn)頂板破碎或變松軟時應(yīng)采用前探支架維護頂板。目前八十九頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （3）單孔長距離掘進時，要經(jīng)常檢查工作面后方支架的情況，發(fā)現(xiàn)斷梁折腿或變形嚴(yán)重的支架，應(yīng)加固修復(fù)。修復(fù)巷道時，修復(fù)地點到巷道掘進頭里面的人員應(yīng)全部撤出，預(yù)防冒頂堵人。工作面因爆破倒塌的棚子應(yīng)由外向里逐架扶棚復(fù)位。目前九十頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （4）熟悉掘進巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因，加強日常檢查，采用針對性措施，預(yù)防冒頂片幫事故的發(fā)生。目前九十一頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護

（三）頂板管理的針對性措施 1.新掘巷道開口的安全措施 （1）開掘地點要求頂板穩(wěn)定、支護完好并且避開地質(zhì)構(gòu)造區(qū)、壓力集中區(qū)、頂板冒落區(qū)。 （2）新掘巷道與原有巷道的方位要保持較大的夾角（最好大于45°）。目前九十二頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （3）必須加固好開掘處及其附近的巷道支護。若近處有空頂空幫情況，小范圍的可加密支架，背好頂幫；大范圍的應(yīng)用木垛接頂處理，同樣用背板背好打緊。對將受施工影響的棚子進行加固，其方法有挑棚、打點柱、設(shè)木垛等。 （4）新巷開掘施工，要淺打眼，少裝藥，放小炮，或用手鎬挖掘的方法，盡量避免震動圍巖或因爆破引起冒頂。目前九十三頁\總數(shù)一百零三頁\編于十四點第三節(jié)巷道支護 （5）新巷開掘處應(yīng)及時進行支護，盡量縮短頂板暴露時間和減小暴露面積。若壓力增大，則應(yīng)及時采用適合現(xiàn)場情況的特殊支護。

2.沿空掘巷頂板破碎時的管理措施 （1）