【正文】 。由于巖梁上部巖層和巖梁自重的作用，必然使其產(chǎn)生彎曲，這種彎曲往往在巷道中間較大，在巷道兩幫較??；頂板以及距頂板較近的上部巖層彎曲大，距頂板較遠的上部巖層彎曲小。距頂板較近的上部巖層彎曲大，距頂板較遠的上部巖層彎曲小，上下巖層之間也會出現(xiàn)裂縫，叫做離層。此時，如巷道無支架支撐，裂隙和離層繼續(xù)發(fā)展，最后頂板就會冒落。巖石壓在支架上的力，就叫頂壓。2．側(cè)壓的形成側(cè)壓是指巷道兩幫對支架的壓力，它是由于兩幫巖石或煤向巷道內(nèi)擠壓而形成的。3．底壓的形成在巷道側(cè)壓的作用于下，底板內(nèi)部將會產(chǎn)生側(cè)壓力，并產(chǎn)生向上的底壓，使底板臌起、離層、彎曲或破壞。有的巖石如凝灰?guī)r、黏土質(zhì)巖石，當巷道有積水，或巷道空氣潮濕時，會使巖石吸水膨脹而底臌產(chǎn)生底壓。4．斜巷礦壓的形成及特點在傾斜巷道內(nèi)，頂壓是重力線方向，但頂壓(P)可分解為兩個方向的壓力，一個是垂直于頂板的垂直壓力(N)，另一個是平行于頂板的傾斜壓力，即下推力(H)。因此，為了克服下推力，支架必須有迎山角，防止支架向下傾倒。我們把棚腿中心線與頂?shù)装宕咕€之間的夾角，叫做迎山角β。支架的迎山角(β)是按照巷道傾角(α)來計算的，一般迎山角等于傾角的1／6—1／8，即β=(1／6—1／8) α。迎山角過大、過小都會降低支架的支撐能力。迎山角過大叫過山，迎山角給反了叫退山，都是不允許的。二、影響巷道礦壓的因素巷道礦壓的大小，主要受巷道所處深度、巷道斷面大小、地質(zhì)構(gòu)造、圍巖性質(zhì)等因素的影響。(1)深度的影響。(2)巷道斷面與支護形式。(3)地質(zhì)構(gòu)造的影響。(4)圍巖性質(zhì)的影響。(5)巷道相對開采煤層與回采工作面的位置。此外，在掘進過程中，如果受到水的影響，則巖石強度會降低．圍巖維護難度加大，應特別加強工作面頂板管理工作。三、沖擊地壓沖擊地壓是并巷或采煤工作面的煤巖體，由于變形能的釋放而產(chǎn)生的一種以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動力現(xiàn)象，是礦山壓力的一種特殊顯現(xiàn)形式。簡單地講，沖擊地壓就是井下煤巖體突然的、爆炸式的破壞。沖擊地壓發(fā)生時經(jīng)常伴隨著巨大的聲響和強烈的震動，因此又被稱為“煤炮”、“巖爆”、“板炮”等。(一)沖擊地壓顯現(xiàn)的特征 (1)突然爆發(fā)，一般沒有明顯的宏觀征兆，事先難以準確確定發(fā)生的時間、地點和強度。(2)發(fā)生時，聲響巨大，發(fā)生過程短暫而急劇．并有強烈的震動。(3)破壞性大，沖擊地壓有時導致頂板顯著下沉或底板臌裂，第三節(jié) 巷道支護巷道支護的基本形式包括架棚支護、砌碹支護和錨噴支護。一、架棚支護架設棚式支架進行巷道支護是煤礦井下常用的支護形式。棚式支架俗稱棚子，由一梁(頂梁)兩柱(柱腿)組成。常用于巷道圍巖十分破碎不穩(wěn)定，不適宜采用錨噴支護，而且巷道服務年限不長(8～10a)，砌碹又不合算的梯形斷面的巷道。按棚式支架的材料構(gòu)成可分為木支架、金屬支架和裝配式鋼筋混凝土支架3種；按巷道斷面形狀可分為梯形支架和拱形支架等；按支架結(jié)構(gòu)可分為剛性支架和可縮性支架。(一)梯形支架梯形支架可采用木支架、金屬支架及裝配式鋼筋混凝土支架。一般由一梁兩柱組成。木支架巷道中常用的木支架是梯形棚子，由頂梁、棚腿和背板、木楔等組成。（1）木支架的組成及作用（2）木支架分類木支架按照頂梁與柱腿的連接形式有親口棚子和鴨嘴棚子兩種。2．金屬支架金屬支架具有堅固、耐用、防火、架設方便，可制成各種構(gòu)件，可回收復用等優(yōu)點。金屬梯形支架有兩種類型，一種為梯形剛性支架，另一種為梯形可縮性支架。一般多用梯形剛性支架。梯形可縮性支架應用較少。3．裝配式鋼筋混凝土支架裝配式鋼筋混凝土支架簡稱鋼筋混凝土支架。它可分為兩大類，一類是普通混凝土支架，另一類是預應力混凝土支架。鋼筋混凝土支架適應于地壓穩(wěn)定，斷面小于12㎡的巷道。但應避免用于受采動影響的巷道?，F(xiàn)在基本淘汰。(二)拱形支架金屬拱形支架可分為兩類，即普通金屬拱形支架和U形鋼拱形支架。普通金屬拱形支架多采用工字鋼、礦用工字鋼或輕型鋼軌制造，沒有可縮性，一般僅作巷道臨時支護或與錨噴支護巷道聯(lián)合支護用。U形鋼拱形支架采用U形鋼制造，具有可縮性，多 U形鋼拱型支架可分為半圓拱、直腿三心拱和曲腿三心拱3種。 二、砌碹支護砌碹支護是以料石、砌塊為主要原料，以水泥砂漿膠結(jié)，或以混凝土現(xiàn)場澆灌而成的連續(xù)體支護。砌碹支護對圍巖能夠起到防止風化的作用，具有堅固、耐久、防火、阻水、通風阻力小、材料來源廣、便于就地取材等優(yōu)點。缺點是施工復雜，勞動強度大，成本高，進度慢。一般使用在巷道服務年限超過10年以上，圍巖十分破碎同時很不穩(wěn)定，且有大面積淋水和部分淋水，及水質(zhì)有化學腐蝕的地段。三、錨噴支護錨噴支護是錨桿支護、錨桿與噴漿以及噴射混凝土聯(lián)合支護的總稱。㈠ 錨桿支護錨桿種類（1）．鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿 ① 鋼筋砂漿錨桿 ② 鋼絲繩砂漿錨稈 鋼筋或鋼絲繩砂漿錨稈是全長錨固型錨桿。設計錨固為為30～50KN。（2）．全屬倒楔式錨桿此種錨桿由桿體、固定楔、活動倒楔、墊板和螺帽組成。這種錨桿屬端頭錨固型，安裝后可立即承載，可回收。錨固力達40KN左右。常用于圍巖比較破碎，需要立即承載的地下工程。 （3）．木錨桿 普通木錨桿壓縮木錨桿（4）、樹脂錨桿（5）、快硬水泥錨桿（6）、快硬膨脹水泥錨桿（7）．管縫式錨桿2．錨桿支護作用的原理(1)、懸吊作用(2)、組合梁作用(3)、減小跨度作用(4)、擠壓加固拱作用3．錨桿支護形式錨桿支護按組合構(gòu)件可分為7類支護：①單體錨桿②錨桿網(wǎng)；③錨桿鋼帶l④錨桿梁；⑤錨桿桁架；⑧錨桿錨索l⑦多種組合，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。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。(1)錨桿布置方式。錨桿的布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等。(2)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。應根據(jù)錨桿桿體性能和圍巖強度來選擇錨固方式。(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，抵御外界和入的影響因素能力強，安全可靠性高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，貯存期長。 (二)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。噴射混凝土支護具有及時、密貼、早強、封閉的特點。1．噴射混凝土支護作用原理(1)支撐作用。(2)充填作用。(3)隔絕作用。(4)柔性支護作用。2．噴射混凝土支護安全施工注意事項(1)在使用噴射機前，應對其進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。(2)初噴前，要先敲幫問頂，清除危巖活石，以保證作業(yè)安全。(3)噴射中發(fā)生堵管時，應停止作業(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。(4)較高巷道噴頂時．要搭設可靠的工作臺或用機械手噴射。噴射手應配兩人，一人持噴頭噴射，一人輔助照明并負責聯(lián)絡、觀察頂板及噴射情況，以確保安全。(5)向噴射機送料人員要站在安全地點。斜巷懸車上料時，車下方必須設擋車柱。(6)噴射機必須保持密封性能良好，防止漏風和粉塵飛揚。(7)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。噴射前應開啟降塵設備和設施。 (三)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，一般應采用錨桿噴射混凝土支護。這種支護方式既能充分發(fā)揮錨桿的作用，又能充分發(fā)揮噴射混凝土的作用，兩種作用相結(jié)合，有效地改進了支護的效能，因而得到廣泛應用。一般情況下，爆破后應首先及時初噴混凝土封閉圍巖，緊接著打注錨桿，隨后在一定距離內(nèi)復噴到設計厚度。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。設置金屬網(wǎng)的主要作用是防止收縮而產(chǎn)生裂隙，抵抗震動，使混凝土應力均勻分布，避免局部應力集中，提高噴射混凝土支護能力。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時金屬網(wǎng)背后出現(xiàn)空洞，金屬網(wǎng)格不應小于200mm200mm。噴射厚度一般不應小于lOOmm，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。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?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。四、錨索支護(一)錨索支護原理傳統(tǒng)的錨索支護一般適合于煤礦井下大斷面硐室和巷道的補強和加固。錨索鉆孔和噸位一般較大，而且采用注漿錨固，不適用于回采巷道的施工。預應力錨索加固圍巖的實質(zhì)，就是通過錨索對被加固的巖體施加預應力，限制巖體有害變形的發(fā)展，從而保持巖體的穩(wěn)定。在頂板上打注錨索后，由于錨索的錨固點在深部穩(wěn)定巖層中，根據(jù)懸吊理論，使下部不穩(wěn)定巖層通過錨索懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，起到了懸吊頂板的作用，同時由于錨索預緊力作用，對已有錨桿支護的下部巖層進行組合、加固。錨索能有效地控制頂板下沉，減少支架、錨桿受力，使群體支護達到良好的效果。(二)錨索主要支護參數(shù)鉆孔直徑 28～30mm錨索直徑 最大長度 8m最大錨固力 260kN 預緊力 120～230kN錨固長度 1200～1600mm錨索材料包括索體、索具和托板；索具配套機具有高壓防爆電動油泵(或手動泵)、張拉千斤頂、錨索尾部切割器等。五、其他支護(一)抬棚巷道交岔點采用抬棚支護時，無論直角三通、斜交三通或四通抬棚，插梁都不得少于4根，插梁排列間距要均勻。抬棚架完后，應架設鎖口棚。(二)點柱架設點柱注意事項：①每根點柱都必須戴帽，柱帽的規(guī)格應符合作業(yè)規(guī)程的要求，柱端平面應向上，與柱帽接觸處要用木楔打緊，嚴禁在一根支柱上使用雙柱帽和雙楔子。②打點柱時，坑木粗頭向上，柱帽要居中。水平巷道中的點柱應垂直頂?shù)装?，不準歪斜；在傾斜巷道中，每5176?！?176。的傾角支柱應有l(wèi)176。的迎山角。③根據(jù)作業(yè)規(guī)程規(guī)定的排距和柱距挖掘柱窩，并要見實底，如煤層松軟可在柱下加木墊。木墊的規(guī)格也應符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。(三)前探梁支護(1)架設梯形棚前探梁注意事項：①架設木棚、工字鋼棚所用的前探梁應采用鋼管、工字鋼、輕型鋼軌、槽鋼等金屬材料，固定前探梁可用卡箍或吊棚器，前探梁及固定裝置的規(guī)格或強度，均應符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。②。③放炮后，前探梁前伸，其長度不得大于棚距的80％，然后緊固吊梁器或卡箍。④在前探梁上應用橫放方木接頂，并用板皮、木楔固緊。接頂方木必須略高于后方的棚梁。第四節(jié) 巷道頂板事故及防治一、巷道頂板事故的類型頂板冒落的基本形式按事故地點頂板的冒落形狀與冒落規(guī)律來劃分，頂板冒落的主要形式為：(1)頂板規(guī)則冒落。(2)層狀頂板裂斷冒落。(3)頂板不規(guī)則冒落。2．巷道頂板事故的基本類型(1)按造成頂板事故的地質(zhì)因素劃分，主要有以下5種類型：①巷道圍巖松軟或極易風化(如煤、泥巖、頁巖等)，穩(wěn)定性差。②巷道通過斷層、褶曲等構(gòu)造變動劇烈地帶。③巷道穿過巖性突變地帶時，在其交界處容易出現(xiàn)巖棱、傘檐等，掘進過程中引起塌冒(如石門透煤等)。④由于采深大，巷道圍巖受到高應力作用，巷道掘進過程中產(chǎn)生煤、瓦斯突出以及巖爆現(xiàn)象等。⑤地下水侵入，巷道圍巖的強度明顯削弱，穩(wěn)定性大幅度降低。(2)按造成事故的巖石冒落形式劃分，有以下3種類型：①無支護墜落。②壓垮型。③推垮型。二、巷道頂板事故發(fā)生的原因及預防措施1．掘進工作面冒頂事故的原因及防治措施掘進工作面冒頂?shù)脑蛴袃深悾旱谝?，掘進破巖后。頂部存在將與巖體失去聯(lián)系的巖塊，如果支護不及時，該巖塊可能與巖體完全失去聯(lián)系而冒落；第二，掘進工作面附近已支護部分的頂部存在與巖體完全失去聯(lián)系的巖塊，一旦支護失效，就會冒落造成事故。預防掘進工作面冒頂事故的措施如下：(1)掘進工作面要嚴格控制控頂距。(2)嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，危石必須挑下，無法挑下時應采取臨時支撐措施，嚴禁空頂作業(yè)。(3)采用前探梁金屬支架等臨時支護措施，使工人在有頂板有防護的條件下作業(yè)，防止冒頂傷人。(4)根據(jù)頂板條件變化，采取相應的支護形式，并應保證支護質(zhì)量。架棚支護冒頂區(qū)及破碎帶必須背嚴接實，必耍時要掛網(wǎng)防止漏空。(5)掘進工作面炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架及掘進工作面距離相適應，以防止因放炮而崩倒棚子。2．巷道交岔點處冒頂事故的原因及預防措施預防交岔點冒頂?shù)拇胧┤缦拢?1)開口應避開原來巷道冒頂?shù)姆秶?2)交岔點抬棚的架設應有足夠的強度，并與鄰近支架連接成一個整體。開口處巖尖被壓壞時．應及時采取加強抬棚穩(wěn)定性的措施。(3)交岔點錨噴支護時，使用加長或全長錨固式錨桿。(4)全錨支護的采區(qū)巷道，交岔點應縮小錨桿間距，并使用小孔徑錨索補強。3．壓垮型冒頂?shù)脑蚣邦A防措施根據(jù)壓垮型冒頂?shù)脑?，可以采取以下防治措施?1)巷道應布置在穩(wěn)定的巖體中，并盡量避免采動的不利影響。(2)巷道支架應有足夠的支撐強度以抵抗圍巖壓力。(3)巷道支架所能承受的變形量，應與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應。(4)盡可能做到支架與圍巖共同承載。4．漏垮型冒頂?shù)脑蚣邦A防措施漏垮型冒頂是因無支