巷道支護(hù)

采用不同材料支撐井巷空間，使巖層處于穩(wěn)定狀態(tài)的作業(yè)。井巷支護(hù)按工程項(xiàng)目分為豎井支護(hù)，平、斜巷支護(hù)和硐室支護(hù)三類。

巷道支護(hù)豎井支護(hù)

豎井?dāng)嗝嬉话愣疾捎脠A形，小型豎井也有采用矩形斷面。在穩(wěn)定巖層中施工豎井一般采用永久支護(hù);當(dāng)豎井穿過(guò)表土層、破碎不穩(wěn)定巖層時(shí)，還必須在掘進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。使用的支護(hù)材料有木材、鋼材、石材、混凝土和鋼筋混凝土、錨噴混凝土等。

木材支護(hù)：用于小型豎井或淺井的支護(hù)。也可用作圓形空豎井的背板。支護(hù)用木材一般采用直徑20cm以下的松原木，背板采用厚度為5cm的松木板。支護(hù)形式有懸吊井框和間隔井框兩種。間隔井框之間可用木柱分隔，井框支承在下部基框上，其段高視地層條件而定;懸吊井框設(shè)鋼筋吊鉤，支承在上部基框上，其段長(zhǎng)根據(jù)井框重量和配用鋼筋數(shù)量經(jīng)計(jì)算確定。

鋼材支護(hù)：用于小型豎井或淺井的永久支護(hù)和圓形豎井的臨時(shí)支護(hù)，有井圈背板支護(hù)和金屬掩護(hù)筒支護(hù)兩種。

(1)井圈背板支護(hù)。用井圈背板作臨時(shí)支護(hù)，先往下掘進(jìn)一段，隨即架設(shè)背板，直至達(dá)到所定的施工段高，然后再由下而上一邊拆除井圈背板，一邊進(jìn)行永久支護(hù)。其施工方式有長(zhǎng)段單行作業(yè)和平行作業(yè)，適用于磚石、混凝土與鋼筋混凝土永久支護(hù)的井筒。支護(hù)形式有倒魚鱗式、對(duì)頭式、花背板式。倒魚鱗式用于表土層、松軟巖層和淋水較大巖層，具有防止片幫，安全可靠和背板可作模板用等優(yōu)點(diǎn);對(duì)頭式用于一般基巖，具有封閉巖幫嚴(yán)密，背板可作模板等優(yōu)點(diǎn);花背板式用于穩(wěn)定巖層。

(2)金屬掩護(hù)筒支護(hù)。采用型鋼和鋼絲網(wǎng)或鋼板制成筒形結(jié)構(gòu)物，吊掛在掘進(jìn)工作面上方，并隨下掘而下放的支護(hù)方法，適用于穩(wěn)定圍巖和采用平行作業(yè)方式的井筒支護(hù)，金屬掩護(hù)筒按構(gòu)造分柔性掩護(hù)筒和剛性掩護(hù)筒兩種。柔性掩護(hù)筒采用型鋼制成比掘進(jìn)直徑小200mm的多層圓形骨架，其間距為1m，用鋼絲繩相連，在骨架外圍敷設(shè)三層鍍鋅鋼絲網(wǎng)，構(gòu)成一個(gè)柔性圓筒;剛性掩護(hù)筒由采用型鋼、鋼板制成的外、內(nèi)兩層掩護(hù)筒和懸吊裝置組成。金屬掩護(hù)筒懸掛在吊盤的下層盤，隨吊盤下降而下降。

石材支護(hù)：用料石砌筑豎井井壁的支護(hù)方法。僅用于小型豎井、涌水量小的巖層支護(hù)。它具有就地取材、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約投資、不用木材和鋼材等優(yōu)點(diǎn)，但存在施工效率低、機(jī)械化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、封水性能差等缺點(diǎn)，適用于長(zhǎng)段單行作業(yè)的井筒支護(hù)。支護(hù)方法是：當(dāng)豎井掘進(jìn)至所要求的段高后，澆筑混凝土壁座或壁圈，并由下而上一邊砌筑一邊進(jìn)行壁后充填混凝土，直至上段井壁底部。

混凝土支護(hù)：由于井筒斷面和井深的不斷加大，越來(lái)越多的豎井采用整體澆灌混凝土井壁作為永久支護(hù)的方法。表土井頸段井壁、穿過(guò)破碎巖層和地耐力較大地層的豎井段井壁應(yīng)配置鋼筋?；炷辆谥ёo(hù)包括模板支設(shè)、混凝土攪拌、混凝土輸送、井壁施工和井壁淋水綜合處理措施。

(1)模板支設(shè)。按材料分有繩捆式木模板、裝配式木模板和金屬模板。這些模板在地面加工而在井下組裝，并按設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行測(cè)量固定，由下往上邊支模邊澆灌混凝土，直至上段混凝土井壁底部。這種模板作業(yè)簡(jiǎn)單，但施工效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、材料用量多，僅適用于單行作業(yè)的豎井施工。按構(gòu)造形式，模板又分為活動(dòng)金屬模板和滑動(dòng)模板?；顒?dòng)金屬模板多用于煤礦豎井，由模板、脫模裝置、刃腳、接碴模板構(gòu)成，可懸掛在吊盤上或由地面穩(wěn)車直接懸吊，隨井筒下掘進(jìn)行支護(hù)。這種模板適用于混合作業(yè)施工方式的豎井混凝土澆灌?；瑒?dòng)模板有整體上行滑動(dòng)模板和液壓滑升模板兩種，利用絲杠、絞車或液壓千斤頂模板，進(jìn)行自下而上邊提拉模板邊澆灌混凝土。這種模板適用于單行作業(yè)和異段平行作業(yè)的井壁混凝土澆灌，特別適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井頸段和凍結(jié)段井壁的二次復(fù)壁混凝土施工。

(2)混凝土攪拌。整體澆灌混凝土井壁時(shí)，混凝土采用機(jī)械攪拌。攪拌站可設(shè)置在井口棚內(nèi)或井口棚外。設(shè)在井口棚內(nèi)的攪拌站有低于井口式、高于井口式和兩井共用式三種。

(3)混凝土輸送。有吊桶和輸送管(溜灰管)兩種輸送方式。吊桶輸送方式可利用矸石吊桶或采用專用的底卸式吊桶或翻轉(zhuǎn)式吊桶。用吊桶將混凝土下至吊盤，經(jīng)受料斗、分灰器再把混凝土送至井壁模板內(nèi)。輸送管(溜灰管)輸送方式包括受料斗、伸縮管、溜灰管、緩沖器、活節(jié)管等部分。輸送管采用直徑169mm、厚6mm無(wú)縫鋼管，隨工作面前進(jìn)用法蘭盤接長(zhǎng)。輸送管上部配置有伸縮管和受料斗，下部裝有緩沖器和活節(jié)管。緩沖器起減緩混凝土流速的作用，常用的為圓筒式緩沖器?；罟?jié)管由15～35個(gè)用薄鋼板制成的錐形短管組成，總長(zhǎng)度為8～20m，在工作面內(nèi)可以自由擺動(dòng)并隨模板加高而逐節(jié)拆除。輸送管運(yùn)輸方式可用于井深，大于600m的井筒施工。

(4)井壁施工。按不同作業(yè)方式進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土井壁施工。單行作業(yè)方式時(shí)，在工作面松碴上立底模，自下而上立模澆灌混凝土，直至上段井壁;平行作業(yè)方式時(shí)，利用吊盤或穩(wěn)繩盤進(jìn)行高空立模澆灌混凝土;混合作業(yè)方式時(shí)，采用活動(dòng)金屬模板隨工作面下掘進(jìn)行混凝土澆灌。若上下兩段井壁接碴后仍有滲水，可用快干水泥處理;若有淋水，則應(yīng)先導(dǎo)水，再進(jìn)行壁后注漿堵水。當(dāng)井壁設(shè)有梁窩時(shí)，可采用預(yù)梁窩或現(xiàn)鑿梁窩的方法，也可采用螺栓固定鋼梁，在安裝時(shí)進(jìn)行施工。

(5)井壁淋水綜合處理措施。井壁淋水主要是上段井筒淋水、砌壁井段含水巖層涌水以及井口和管路漏水。上段井筒淋水可采取設(shè)置截水槽截水措施，將水集中后導(dǎo)入井底。當(dāng)水量較大又集中出水時(shí)，應(yīng)作注漿處理。對(duì)砌壁井段幫淋水，采取的措施之一是，將集中出水點(diǎn)包以卵石濾水層，外面以黃泥或磚石作擋水墻或采用雙層模板、快凝混凝土作隔水層，再插入導(dǎo)水管使涌水集中流出模板后進(jìn)行砌壁或澆灌混凝土，再進(jìn)行壁后注漿封水。措施之二是，在砌壁段井幫淋水的工作面上方架設(shè)木質(zhì)或鋼質(zhì)擋水板、防水圈、防水槽或在吊盤上層盤進(jìn)行擋水，使淋水不流入模板內(nèi)。措施之三是，模板內(nèi)的積水可在模板上直接鉆孔放出或用集水盒、穿孔鋼管集水導(dǎo)出，或以虹吸管導(dǎo)水等辦法排出。井壁淋水需要采取多種綜合處理措施。

(6)錨噴支護(hù)。一般用于f>5，而裂隙小、涌水少的圍巖支護(hù)。錨噴支護(hù)的金屬網(wǎng)用16號(hào)鍍鋅鐵絲編成，支護(hù)時(shí)相互搭接，用楔縫式錨桿固定在井幫上，與噴射混凝土結(jié)合。在豎井支護(hù)中，噴射混凝土一般被用作永久支護(hù)。由于它分次施工，第一次先噴的一層厚度較小的混凝土可作為臨時(shí)支護(hù)。因而錨噴支護(hù)既適用于臨時(shí)支護(hù)，也可用于永久支護(hù)。

巷道支護(hù)平斜巷支護(hù)

巷道支護(hù)包括安設(shè)支架和維護(hù)巷道雙重含義。巷道支護(hù)有棚式支架、石材支護(hù)、錨桿支護(hù)和噴射混凝土支護(hù)。棚式支架和石材支護(hù)屬剛性支護(hù)，錨桿支護(hù)和噴射混凝土支護(hù)具有一定的柔性。

棚式支架：按材料不同有木支架、金屬支架、預(yù)制鋼筋混凝土支架。支架可在制作廠加工，也可在現(xiàn)場(chǎng)加工，采取邊掘進(jìn)邊架設(shè)。棚式支架的架設(shè)順序?yàn)椋和谂锿雀C一立棚腿一上頂梁一打角楔一背頂梁一背幫一加撐柱或架設(shè)支架縱向拉桿。木支架、金屬支架既可用作石材支護(hù)的臨時(shí)支架，又可作為永久支架。在斜巷支護(hù)中，當(dāng)斜巷的傾角小于10°時(shí)，棚式支架應(yīng)有3°～5°迎山角;傾角為10°～20°時(shí)，棚間應(yīng)加頂撐;傾角為20°～30°時(shí)，棚間應(yīng)加頂、底撐;傾角大于30°時(shí)，應(yīng)加頂、底撐和底梁，并在每段下部設(shè)置基框或承木，并由下往上進(jìn)行架棚。

石材支護(hù)：用于巖石松軟破碎和節(jié)理裂隙比較發(fā)育及滲水的基巖支護(hù)。按結(jié)構(gòu)形式不同分為砌碹支護(hù)和整體式支護(hù)兩種。

(1)砌碹支護(hù)。支護(hù)材料有磚、料石、混凝土塊三種。砌碹支護(hù)具有堅(jiān)固、耐久、防火、阻水、通風(fēng)阻力小和就地取材等優(yōu)點(diǎn)，但勞動(dòng)強(qiáng)度大、機(jī)械化程度低、速度慢、阻水效果和整體性能差。石材支護(hù)與掘進(jìn)工作面之間的距離一般為20～40m，可采取單元作業(yè)或平行作業(yè)施工。當(dāng)巖石較松軟時(shí)，常采用由型鋼制成的拱形構(gòu)件作臨時(shí)支護(hù)，并隨掘進(jìn)而架設(shè)，達(dá)到要求的段長(zhǎng)后再進(jìn)行永久支護(hù)施工。臨時(shí)金屬支架按圍巖性質(zhì)不同有無(wú)腿支架和帶腿支架兩種。石材支護(hù)的砌筑順序?yàn)椋翰鸪R時(shí)支架—掘砌基礎(chǔ)—砌筑側(cè)墻—立碹胎模板—砌拱—充填—養(yǎng)護(hù)—拆模清理。當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，采用先墻后拱的分段抬拱梁。支護(hù)材料采用材料車按需用量供應(yīng)，砌筑用的砂漿和充填用的混凝土可在現(xiàn)場(chǎng)拌制。

(2)整體式支護(hù)。有現(xiàn)澆混凝土支護(hù)和鋼筋混凝土支護(hù)兩種，整體式支護(hù)的施工順序與砌碹支護(hù)相似。

錨桿支護(hù)：將錨桿錨入圍巖內(nèi)，使巷道周圍形成一個(gè)整體而穩(wěn)定的巖石帶，以達(dá)到支架和圍巖共同工作目的的巷道支護(hù)。錨桿種類較多，按其結(jié)構(gòu)形式有4類22種，礦山常用的錨桿有楔縫式、脹殼式 倒楔式以及樹(shù)脂和水泥等點(diǎn)錨式錨桿;全長(zhǎng)粘結(jié)式水泥砂漿錨桿(包括鋼絲繩錨桿);管縫式、脹管式等摩擦式全長(zhǎng)錨固錨桿;楔管式、砂漿楔縫式和砂漿楔管式等綜合式錨桿。錨桿材料可采用金屬材料或者竹、木。

錨桿安設(shè)包括打眼、安裝、注眼三個(gè)工序。(1)打眼。用鑿巖機(jī)打眼或用專用的錨桿鉆機(jī)。錨桿打眼安裝機(jī)打眼。(2)安裝。按錨桿種類和材料不同采用不同的安裝方法。竹、木錨桿用風(fēng)錘或手錘打緊、錨固;楔縫式金屬錨桿用風(fēng)錘、扭力扳手、普通扳手或手錘錨固;管縫式錨桿安裝用鑿巖，推入孔眼中預(yù)定位置;脹管式錨桿可用高壓水脹管安裝。(3)注眼?？刹捎孟儒^后注或先注后錨兩種方式。竹、木、金屬錨桿安裝后，用注眼器、注漿器將水泥砂漿注入。對(duì)于樹(shù)脂錨桿與快硬水泥錨桿，先將水泥藥卷或樹(shù)脂藥卷用錨桿體送至孔底，再用配有特殊鉆頭的普通電鉆、扭力扳手或普通扳手將錨桿一次安裝。

噴射混凝土支護(hù)：用壓縮空氣將混凝土拌合料經(jīng)噴槍高速噴射于巖壁表面。并與巖壁緊密粘結(jié)，構(gòu)成支承結(jié)構(gòu)的井壁支護(hù)。它與錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼纖維相結(jié)合，能提高噴射混凝土的整體性，可用作臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)。噴射混凝土支護(hù)具有許多優(yōu)點(diǎn)：能使混凝土與圍巖緊密粘結(jié)，在巷道周壁形成巖石拱，充分發(fā)揮圍巖的支承作用;巷道開(kāi)挖后能及時(shí)支護(hù)圍巖;噴層可以薄層支護(hù)巷道，具有良好的柔性，對(duì)初次地壓大的巖層支護(hù)效果好;能填補(bǔ)巷道表面的凹穴，緩和應(yīng)力集中;能及時(shí)封閉巖面，減少巖石的風(fēng)化變形。

根據(jù)巷道圍巖穩(wěn)定程度，可分別采用素噴射混凝土、鋼纖維噴射混凝土、錨噴混凝土、錨網(wǎng)噴混凝土進(jìn)行支護(hù)。噴射混凝土施工包括備料、拌料、噴射機(jī)輸送、噴射、養(yǎng)護(hù)等工序。

(1)備料。噴射混凝土的原材料有水泥、砂、石、外加劑和水。所用材料除滿足普通混凝土的要求外，應(yīng)采用標(biāo)號(hào)為425以上的普通硅酸鹽水泥、中粗砂和最大粒徑不超過(guò)25mm的石子。砂石應(yīng)進(jìn)行篩洗，并設(shè)擋雨棚晾干，嚴(yán)格控制含水率。

(2)拌料。采用容積為375L的蝸槳式攪拌機(jī)或螺旋強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料。先按設(shè)計(jì)配合比將砂、石、水泥經(jīng)計(jì)量后送入攪拌機(jī)攪拌，然后再將通過(guò)振動(dòng)篩的合格拌合料送入貯料斗待用。

(3)噴射機(jī)輸送。專用噴射機(jī)有干式、濕式、干濕兩用和噴射機(jī)組四類。干式噴射機(jī)有罐式、轉(zhuǎn)體式和螺旋式;干濕兩用噴射機(jī)有JP型;噴射機(jī)組由上料機(jī)、混凝土噴射機(jī)和噴霧加水系統(tǒng)組成，有適用于巷道支護(hù)的PS-JP型噴射機(jī)組和適用于豎井支護(hù)的噴射機(jī)組。噴射機(jī)一般設(shè)置在支護(hù)工作面附近的井口或吊盤上。拌合料可以用礦車、專用材料車或管道運(yùn)送，速凝劑可在拌料時(shí)一齊加入或在噴射機(jī)上料時(shí)加入。輸料管以采用鋼管為主，并用軟管分別連接噴射機(jī)與噴頭。輸送距離取決于噴射機(jī)的性能，水平輸送距離一般都在500m以內(nèi)，向上垂直輸送為50m以內(nèi)，若輸送距離較遠(yuǎn)可在輸料管上加設(shè)壓氣噴嘴進(jìn)行增壓。

(4)噴射。利用壓縮空氣將拌合料通過(guò)輸料軟管送至噴頭，在噴頭處加水混合后，噴射至支護(hù)工作面。噴頭有單水環(huán)式、雙水環(huán)式及異徑葫蘆管與預(yù)加水環(huán)式三種。噴射混凝土作業(yè)分區(qū)進(jìn)行。巷道施噴按先墻后拱順序進(jìn)行，當(dāng)遇到松軟不穩(wěn)定巖層時(shí)，初噴為先拱后墻，復(fù)噴為先墻后拱，局部不穩(wěn)定部分應(yīng)先期處理。豎井施噴由下而上分段噴射。噴槍應(yīng)按螺旋狀軌跡一圈壓半圈的橫向運(yùn)動(dòng)，噴頭離工作面的距離為0.5～1.0m，噴槍與受噴面垂線的夾角為10°～15°。噴層較厚時(shí)，應(yīng)分層噴射。

(5)養(yǎng)護(hù)。為使水泥充分水化，減少或防止噴射混凝土收縮開(kāi)裂，混凝土應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間和灑水次數(shù)視作業(yè)面條件而定。

巷道支護(hù)硐室支護(hù)

硐室具有斷面大、長(zhǎng)度短、形狀復(fù)雜、與周圍井巷工程聯(lián)接多等特點(diǎn)。大多硐室還要求具有隔水、防潮等性能。硐室支護(hù)常與井筒支護(hù)、車場(chǎng)巷道支護(hù)同時(shí)進(jìn)行，使之成為一個(gè)整體。硐室支護(hù)可采用現(xiàn)澆混凝土和錨噴混凝土支護(hù)。其順序有先拱后墻和先墻后拱。在不穩(wěn)定巖層中施工硐室時(shí)，要進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，常用的有木支架、鋼支架、錨噴臨時(shí)支護(hù)等。

巷道支護(hù)木支架

優(yōu)點(diǎn)：重量輕、加工 容易、架設(shè)方便、有破壞信號(hào)。

缺點(diǎn)：強(qiáng)度低、易破壞、不防火、易腐蝕、風(fēng)阻大。

適用條件：巷道服務(wù)期較短、壓力小、斷面積不大。

巷道支護(hù)工字鋼支架

全名工字鋼可縮性梯形支架，適用于圍巖比較穩(wěn)定，受動(dòng)壓影響，變形200—500mm的巷道。

巷道支護(hù)U型鋼支架

1、U型鋼可縮性拱形支架，適用于服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，圍巖不穩(wěn)定，受動(dòng)壓影響大，變形大于400mm，無(wú)底鼓的巷道。

2、U型鋼可縮性圓形支架，適用于服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，圍巖不穩(wěn)定，受動(dòng)壓影響大，變形大于800mm，有底鼓的巷道。

3、U型鋼方環(huán)形可縮性環(huán)形支架，適用于服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，圍巖不穩(wěn)定，受動(dòng)壓影響大，變形大于1000mm，有底鼓的巷道。

巷道支護(hù)錨桿支護(hù)

有錨桿支護(hù)梯形巷道，錨桿支護(hù)拱形巷道等類型。錨桿支護(hù)已經(jīng)成為我國(guó)煤礦巷道首選的、安全高效的主要支護(hù)方式，顯著提高了巷道支護(hù)效果，保證了采煤工作面的安全、快速推進(jìn)，促進(jìn)了煤炭產(chǎn)量的大幅度增長(zhǎng)。

我國(guó)煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了從低強(qiáng)度、高強(qiáng)度到高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力支護(hù)的發(fā)展過(guò)程。早期采用的錨桿支護(hù) 強(qiáng) 度剛度低，支護(hù)原理上仍屬于被動(dòng)支護(hù)。1996—1997年我國(guó)引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)，高強(qiáng)度錨桿支護(hù)技術(shù)得到廣泛認(rèn)可。2005 年以來(lái)，為解決深部高地應(yīng)力、受強(qiáng)烈采動(dòng)影響、沿空留巷等復(fù)雜困難巷道支護(hù)難題，又開(kāi)發(fā)出高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力錨桿與錨索支護(hù)技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了錨桿的主動(dòng)、及時(shí)支護(hù)，大幅度減少了巷道圍巖變形與破壞，支護(hù)狀況發(fā)生了本質(zhì)改變。2009 年，煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范”( MT/T1104 － 2009) 發(fā)布，標(biāo)志著煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。我國(guó)很多礦區(qū)煤巷錨桿支護(hù)率達(dá)到 60% ，有些礦區(qū)超過(guò)了 90% ，甚至達(dá)到 100% 。我國(guó)煤礦已經(jīng)形成了有中國(guó)特色的煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)體系，錨桿支護(hù)已經(jīng)成為煤礦巷道首選的、安全高效的主要支護(hù)方式。

錨桿支護(hù)理論歸納起來(lái)有3種模式：① 被動(dòng)地懸吊破壞或潛在破壞范圍的煤巖體；② 在錨固區(qū)內(nèi)形成某種結(jié)構(gòu)( 梁、層、拱、殼等) ；③ 改善錨固區(qū)圍巖力學(xué)性能與應(yīng)力狀態(tài)，控制圍巖變形與破壞。

煤礦巷道支護(hù)經(jīng)歷了木支護(hù)、砌碹支護(hù)、型鋼支護(hù)到錨桿支護(hù)的漫長(zhǎng)過(guò)程。 多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，錨桿支護(hù)是經(jīng)濟(jì)、有效的支護(hù)技術(shù)，與棚式支架支護(hù)相比，錨桿支護(hù)顯著提高了巷道支護(hù)效果，降低了巷道支護(hù)成本，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。更重要的是錨桿支護(hù)大大簡(jiǎn)化了采煤工作面端頭支護(hù)和超前支護(hù)工藝，保證了安全生產(chǎn)，為采煤工作面的快速推進(jìn)和煤炭產(chǎn)量的大幅度提高創(chuàng)造了良好條件。

1、新奧法支護(hù)理論：采用光面爆破; 采用早強(qiáng)噴射混凝土及時(shí)封閉巷道周邊，實(shí)施密貼支護(hù); 采用錨噴支護(hù)，主動(dòng)加固圍巖，提高其自承能力，在圍巖內(nèi)形成承載圈; 實(shí)施二次支護(hù); 對(duì)破碎圍巖實(shí)施注漿加固; 實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)施工等。

2、聯(lián)合支護(hù)理論：對(duì)于復(fù)雜困難巷道，只提高支護(hù)體剛度難以有效控制圍巖變形，要先柔后剛，先讓后抗，柔讓適度，穩(wěn)定支護(hù)。

3、松動(dòng)圈支護(hù)理論：道開(kāi)挖后一般會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)圈，圍巖最大變形載荷是松動(dòng)圈產(chǎn)生過(guò)程中的碎脹變形，圍巖破裂過(guò)程中巖石碎脹變形是支護(hù)對(duì)象。松動(dòng)圈越大，碎脹變形越大，圍巖變形量越大，巷道支護(hù)也越困難。

4、圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論：強(qiáng)化圍巖應(yīng)力狀態(tài)，增加圍壓，提高圍巖承載能力。

常用支架的破壞形式

埋深小于400m的煤巷，支護(hù)沒(méi)有問(wèn)題：可采用木支架、工字鋼支架和U型鋼可縮性支架；

埋深超過(guò)600m，傳統(tǒng)支護(hù)不能適應(yīng)：木支架和金屬剛性支架徹底毀壞、U型鋼可縮性支架嚴(yán)重變形、低強(qiáng)度錨桿支護(hù)不能滿足巷道維護(hù)要求。

在井巷支護(hù)過(guò)程中和支護(hù)后，對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)工作狀況進(jìn)行的監(jiān)控和測(cè)試工作。支護(hù)監(jiān)測(cè)的任務(wù)是預(yù)報(bào)支護(hù)的安全程度，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，修改支護(hù)設(shè)計(jì)，有效地維護(hù)好井巷工程。

以噴錨支護(hù)為例，支護(hù)監(jiān)測(cè)有下列幾方面的應(yīng)用：(1)按測(cè)得的圍巖允許的最大變形量，設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理的柔性。(2)按測(cè)得的圍巖松動(dòng)圈尺寸設(shè)計(jì)錨桿的合理長(zhǎng)度。(3)按測(cè)得的圍巖變形時(shí)間效應(yīng)，確定兩種支護(hù)合理間隔時(shí)間。(4)按一次支護(hù)噴層應(yīng)力大小設(shè)計(jì)二次噴層厚度。(5)按測(cè)得的錨桿受力情況，調(diào)整其參數(shù)。

監(jiān)測(cè)方法：包括測(cè)試位移量和收斂量?jī)煞N方法。位移量測(cè)試包括測(cè)試巷道周邊收斂值和圍巖內(nèi)部位移值。

水平巷道支護(hù)分臨時(shí)支架和永久支架。臨時(shí)支架比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)將幾種永久支架介紹如下：

木材支架

在礦山支護(hù)中使用的最早，也最廣泛，其優(yōu)點(diǎn)之一是架設(shè)簡(jiǎn)便。在使用年限不長(zhǎng)的中，小斷面巷道中，多用木材支架。支架的形式很多，有普通棚子（斷面為矩形、梯形）和多角形棚子。多角形棚子用在斷面較大的巷道中。

圖普通木材支架結(jié)構(gòu)形式

木材棚子之間一般要有一定的距離，如果巷道圍巖壓力較大，也可以采用沒(méi)有間隔的密集棚。棚子結(jié)口處與巷道壁之間要用木楔楔緊，并且把有孔隙的地方用木背板插嚴(yán)。棚子的立柱是承受巷道地壓的主體，一般要與水平面成的夾角，并且放在柱窩內(nèi)以避免滑倒。 2100433B

第1章 緒 論

第2章 專家系統(tǒng)及煤礦巷道支護(hù)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)概述

第3章 煤礦巷道支護(hù)設(shè)計(jì)方法

第4章 煤礦巷道圍巖穩(wěn)定性智能分類

第5章 基于工程類比煤礦巷道支護(hù)參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)

第6章 基于FLAC3D煤礦巷道支護(hù)設(shè)計(jì)智能優(yōu)化

第7章 煤礦巷道支護(hù)礦圖輔助繪制系統(tǒng)

第8章 煤礦巷道支護(hù)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)建立

第9章 煤礦巷道支護(hù)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)工程應(yīng)用

參考文獻(xiàn) 2100433B