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3、巷道斷面形狀和支護方式3 1、巷道斷面形狀3。1,1 本條規(guī)定了巷道斷面形狀設計的依據(jù)和要求，是第1.0,3條規(guī)定在巷道斷面形狀設計中的具體體現(xiàn) 在鉆爆法施工的條件下，掘進工藝對巷道斷面形狀沒有影響、但采用掘進機或連續(xù)采煤機施工時。截割裝置的結構有可能影響巷道斷面形狀，如采用連續(xù)采煤機掘進煤巷,就只能選用矩形斷面,因此。本條將掘進工藝也作為巷道斷面形狀設計的依據(jù)之一。對巷道斷面形狀設計的要求、有的互相矛盾。設計時難以兩全 如一般而言，拱形斷面承壓性能比矩形斷面好 斷面利用率卻不如矩形斷面高。斷面利用率較高的斷面形狀.其掘進費用往往較低，但若承壓性能不好 支護費用則會較高.在實際的工程設計中 應根據(jù)工程的具體情況進行綜合分析.按總體最優(yōu)的原則滿足本條的要求。3 1、2.本條規(guī)定了選擇巷道斷面形狀的一般原則。1.開拓及準備巷道服務時間長。采用拱形斷面承壓性能好,巷道維護量小,當沿煤層布置時,矩形斷面和梯形斷面便于機械化施工。又能保證頂板的完整性、有利于頂板支護和提高斷面利用率,因此。規(guī)定當開拓巷道和準備巷道沿煤層布置時?？刹捎镁匦螖嗝婊蛱菪螖嗝?，2、回采巷道包括工作面運輸巷.回風巷和開切眼，工作面運輸巷與回風巷服務時間一般為1年，3年，在工作面開采過程中。其靠近回采工作面的一定長度范圍內(nèi)因受回采工作面支承壓力的影響需要加強支護,采用拱形斷面在加強支護時需要換棚并挑頂 使加強支護作業(yè)復雜化，而且挑頂時拱部兩側的三角煤跨落在巷道中也不便清理，因此 其斷面以矩形或梯形為宜.開切眼是為安裝工作面設備而開鑿的臨時性工程.為便于工作面初采時工作面的推進.其頂板需要與工作面保持一致,斷面形狀也應采用矩形或梯形、本條規(guī)定是選擇巷道斷面形狀的一般原則.由于不同的礦井，不同的巷道情況千差萬別.設計時不應教條地理解本條的規(guī)定，而應按照第3,1.1條,第3.1 2條的要求。根據(jù)巷道的具體條件綜合分析。慎重選擇、3 1。3。一般巷道的礦壓主要是頂壓、側壓不明顯 直墻半圓拱形斷面承受頂壓的性能最好。而且施工方便.因此。本規(guī)范將其作為優(yōu)先選用的拱形斷面。直墻三心拱形.直墻圓弧拱形斷面的斷面利用率較直墻半圓拱形斷面高,但承壓性稍差 在礦壓較小時可選用 由于直墻抗側壓能力差、側壓明顯的巷道宜選用曲墻的拱形斷面。拱形斷面拱部的高度稱為 矢高.三心拱形與圓弧拱形斷面的承壓性和斷面利用率.和矢高與寬度的比值有關，根據(jù)煤礦井巷工程的實踐經(jīng)驗，該比值選用1 3較為適宜，3,1、4.梯形斷面巷道一般采用梯形桿件式支架支護 側幫有一定的傾角時?？墒怪染哂幸欢ǖ目箓葔耗芰?并縮小巷道頂板的跨度.降低支架承受的頂壓 但側幫傾角太小.會使支腿承受的側壓過大。致使支腿容易折損,根據(jù)煤礦井巷工程的實踐經(jīng)驗。梯形斷面巷道側幫的傾角以80,左右為宜。3,2。巷道支護方式3、2，1,本條規(guī)定了巷道支護的總要求、是第1.0,1條規(guī)定在巷道支護上的具體體現(xiàn)，巷道圍巖在礦壓的作用下不可避免地會發(fā)生變形與松動、要求巷道支護完全阻止圍巖的變形與松動是不可能的，在工程實踐中，只要圍巖的變形與松動控制在一定的范圍內(nèi)，就不影響巷道的穩(wěn)定和正常使用,因此,本條不要求巷道支護完全阻止圍巖的變形與松動。只要能有效地控制圍巖的變形與松動即可 巷道在其服務期內(nèi)若圍巖發(fā)生影響穩(wěn)定和正常使用的變形與松動 就需要進行維修、維修巷道不僅效率低.而且影響巷道的正常功能,從而影響礦井生產(chǎn).根據(jù)煤礦多年的生產(chǎn)實踐。為避免因巷道維修影響礦井生產(chǎn) 除回采工作面巷道需進行超前加強支護外,其他巷道的支護應按.免維、的原則進行設計，因此 本條所說的 有效地控制圍巖的變形與松動 是指巷道在其服務期內(nèi)無須維修而保持穩(wěn)定和正常使用、3、2,2、本條規(guī)定了選擇巷道支護方式的依據(jù)，是第1 0,3條規(guī)定在巷道支護設計中的具體體現(xiàn)，巷道支護的主要功能是控制圍巖的變形與松動,而圍巖條件和礦壓特點是影響圍巖的變形與松動的最主要的因素 因而也是選擇巷道支護方式最重要的依據(jù) 有的支護方式適用于任何巷道斷面形狀，如錨噴支護 金屬支架支護，有的支護方式則只能用于某些特定巷道斷面形狀 如拱碹支護就只能用于拱形、馬蹄形，圓形斷面形狀、而不能用于頂部平直的矩形。梯形斷面形狀，因此。選擇巷道的支護方式時應考慮巷道斷面形狀，選擇與斷面形狀相適應的支護方式，巷道的用途決定巷道的斷面布置和功能要求,并導致對巷道支護的不同要求.因而影響巷道支護方式的選擇,如井底車場、主要運輸巷道斷面大。運輸繁忙.要求巷道支護的可靠性高,采區(qū)準備巷道一般有采動壓力的影響。其支護應能承受采動壓力。工作面運輸巷與回風巷需隨工作面推進進行加強支護，其支護應有利于加強支護的實施、工作面開切眼是安裝工作面設備的場所和工作面開采的起始位置、其支護要方便工作面設備的安裝、工作面的初始推進和初次放頂，不同的支護方式，其使用壽命、造價均不相同，因而巷道的服務年限對其經(jīng)濟性有較大影響、而且圍巖的變形與松動是一個隨時間的推移而發(fā)展的漸進過程.對巷道支護強度的要求與巷道的服務年限成正相關、因此.選擇巷道支護方式時應考慮巷道的服務年限,如拱碹支護造價高。服務年限短的巷道一般不宜選用。金屬支架雖然造價高.但可以重復使用。服務年限短的巷道也可選用、巷道的服務年限長。要求支護強度較高.反之亦然.3.2、3。煤礦井巷工程曾采用過許多種支護方式。隨著煤礦支護技術的發(fā)展 有些支護方式。如梯形裝配式鋼筋混凝土支架。已經(jīng)被淘汰,有些支護方式、如混凝土或鋼筋混凝土墻與礦用工字鋼頂梁或工字鋼混凝土平板梁組成的混合結構支護、僅用于硐室,風橋等有特殊要求的地點、而一些新型支護方式、如錨噴支護 以錨噴為主或以錨噴為初期支護的聯(lián)合支護,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展、技術已經(jīng)成熟,并在繼續(xù)發(fā)展提高。適用范圍也不斷擴大,目前,我國煤礦井巷工程采用的支護方式主要是錨噴支護 拱碹支護.金屬支架支護和聯(lián)合支護、本條規(guī)定就是根據(jù)我國煤礦井巷工程的實踐和支護技術的發(fā)展方向做出的、木支架強度低 易燃 服務年限短，而且需要消耗大量優(yōu)質木材、嚴重影響自然環(huán)境和生態(tài)。國家已明令禁止用作永久支護,3、2、4、錨噴支護以主動加固圍巖.充分發(fā)揮圍巖的自承能力為主 其支護原理先進科學,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，技術上已相當成熟.成為一種技術先進，性能可靠。適用范圍廣，施工方便。安全經(jīng)濟的支護方式,在煤礦井巷工程中得到廣泛的應用、取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益、因此 巷道和交岔點應優(yōu)先選用錨噴支護，3。2,5、現(xiàn)行國家標準,煤礦科技術語第2部分，井巷工程。GB，T、15663 2,2008和.煤炭科技名詞，中均有,拱碹、這一術語.其含義是 用磚.石,混凝土或鋼筋混凝土等建筑材料構筑的整體或弧形支架的總稱。但不少人習慣將 拱碹。稱之為 砌碹,就字面意義而言。砌碹.指的是一種作業(yè) 而不是一種支護結構 現(xiàn)行國家標準、煤礦科技術語.第2部分，井巷工程 GB,T 15663，2和,煤炭科技名詞.賦予，砌碹,的含義分別是。構筑碹體的作業(yè).構筑拱碹的作業(yè)。本規(guī)范依據(jù)現(xiàn)行國家標準、煤礦科技術語第2部分,井巷工程,GB T,15663。2和，煤炭科技名詞 將用磚。石，混凝土或鋼筋混凝土等建筑材料構筑的整體式弧形支架稱之為.拱碹.采用拱碹的支護方式稱之為,拱碹支護。拱碹是一種歷史悠久的傳統(tǒng)支護結構，施工進度慢,效率低，不能緊靠掘進工作面及時支護，在煤礦井巷工程中使用已日漸減少.但拱碹，特別是鋼筋混凝土拱碹.支護強度大,服務年限長.巷道凈斷面形狀規(guī)整,一般用于服務年限長.不受采動影響，圍巖變形量小的巷道.在有大面積淋水的巷道.采用錨噴支護不合適時 采用砌體拱碹支護可能是較好的選擇.拱碹一般屬剛性支護.但如果在砌筑時加入可縮性材料 砌體拱碹也可具有一定的可縮性.能適應圍巖的變形.這種拱碹多用于全封閉支護的巷道，3 2 6，桿件式支架可以采用各種天然和人造材料制作，人們也曾在煤礦井巷工程中使用過各種天然和人造材料制作的桿件式支架、但由于金屬支架具有其他材料制作的桿件式支架無法比擬的優(yōu)點，因而成為目前仍在使用的主要桿件式支架 其主要優(yōu)點是。支架可回收并重復使用 可設計成需要的任何形狀并具有與巷道條件相適應的可縮性，支架安設方便.能及時支護并立即承載 可工廠化制作。本條給出了金屬支架的適用范圍、3，2 7.聯(lián)合支護可充分發(fā)揮不同支護方式的優(yōu)點、提高支護結構的支護能力,圍巖條件差或斷面大的巷道、采用單一支護方式有時技術上難度較大或不經(jīng)濟.而采用聯(lián)合支護則往往能收到較好的效果，本條,采用單一支護方式不合適時。是指采用單一支護方式技術上難度較大或不經(jīng)濟的情況.3.2、8 一般巷道的礦壓主要是頂壓與側壓、只要對巷道的頂板和側幫進行支護即可 但底板松軟.有底鼓的巷道除頂壓與側壓外 還有來自巷道底板的壓力，這種情況下應采用有底拱或底梁的全、封閉支護.3,2,9 布置在容易自燃和自燃煤層中的開拓巷道、因其服務年限長 巷道周幫長期裸露在空氣中易發(fā)生煤層自燃.對煤層進行封閉是為了防止巷道周幫的煤層長期與空氣接觸引起自燃 本條是強制性條文.必須嚴格執(zhí)行.