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回采巷道支护设计主要内容：巷道支架对围岩的工作状态巷道支护类型的选择支护方式确定的原则

巷道支架对围岩的工作状态图1上覆岩层在工作面侧向的运动状况选择支架对围岩的工作状态是支护设计的基础，要求支护对矿压显现的控制应能达到安全上可靠、技术上可能、经济上合理的程度。进行巷道矿压控制，除了选择合理的开掘位置和时间外，必须采取合理有效的支护技术来控制巷道围岩变形，保持围岩的稳定性。因此，正确进行巷道支护设计，必须确定支护对围岩的工作状态，选择合理的支护类型和支护方式，计算合理的支护参数。如图所示，为避免基本顶显著运动对巷道造成较大的顶板下沉量，应在基本顶触矸后掘巷，此时巷道支护对基本顶只能采取给定变形的工作状态。

沿空留巷上方基本顶显著运动时，在倾斜方向不能形成三铰拱结构，其悬跨度较大，沿空留巷要经历整个覆岩运动发展至稳定的全过程。因此，沿空留巷的支护不可能对基本顶运动的最终位态加以限制，应对基本顶采取给定变形的工作状态。巷道支护对基本顶起到给定变形的作用，即要以足够的阻力对直接顶的运动加以限制，保证直接顶与基本顶贴紧，避免出现离层现象，减少围岩变形量；同时使直接顶保持较好的稳定性，保证安全生产。

巷道支护类型的选择力学性能结构类型可缩量/mm承载能力/（kN·架-1）备注刚性梯形金属支架100~200700~300锚杆支架100~20070~120（30~60）煤层的围岩中（煤体中）可缩性非封闭式拱形三节式300~500300~400有U形钢、工字钢、钟型钢断面；有对称式、非对称式、加高式四节式700300~400五节式700~1000300~400梯形500~900200~300封闭式拱形300~500400~450方环形300~600400~450圆形前苏联应用断面6.5~13.5m2锚杆全长锚固式被动锚固式有钢丝绳锚杆、钢管锚杆、玻璃纤维锚杆主动锚固式轴向式：预应力钢筋锚杆；轴径向式：缝管式锚杆；径向式：膨胀管锚杆端部锚固式被动锚固式有钢丝绳锚杆；竹、木锚杆主动锚固式机械式锚杆、钢筋锚杆（锚固长度0.3~0.6m）、玻璃钢锚杆、高阻力锚杆混合或加长锚固式（主动锚固）钢筋锚杆（锚固长度为杆体长度一半）、钢丝绳锚杆（锚固长度为锚杆长度一半）表1巷道基本支护类型

在内应力场中掘巷或留巷时，巷道顶板下沉量决定于基本顶岩梁运动后的最终位态，因此支护必须适应基本顶岩梁的沉降。否则，可缩量不适应其沉降的工作状况，这样必然会由于支架折损而失去其对直接顶的控制效果，巷道围岩移近量会急剧增加，使维护状况恶化。因此，进行合理的巷道支护设计，必须根据围岩变形量的大小、围岩性质、巷道压力特点、巷道尺寸等因素选择相适应的支护类型。

拱形及环形可缩性金属支架图2拱形和环形金属可缩性支架结构形式承载能力大，可多次复用，具有较大的可缩量，是受采动影响的巷道支护改革的主要方向之一。拱形可缩性支架是应用最广的一种形式。拱形、环形可缩性金属支架通常采用多种型钢制造，其常用的断面形状有U型、工字型等几种。U型钢有较好的抗弯、抗扭性能，容易制造成弧形搭接式可缩性连接构件，使用效果较好，国内外均普遍应用。制造可缩性支架的型钢重量一般为18~42kg/m，随着开采深度增加，趋向于采用重量更大的型钢。我国所用的型钢重量多为18、25、29、36kg/m四种。

可缩性支架连接件是其重要部件，其结构和力学性能决定了支架性能、使用效果和复用率。连接构件的主要形式有螺栓式和楔式两大类。

对底鼓严重的巷道，就采用封闭式支架，如底拱的拱形支架、方环形支架、圆形支架。在可缩性支架与围岩相互作用的过程中，其连接部位能使支架可缩，在保持支架本身不受损坏的情况下控制围岩移动。对于巷道围岩移动基本对称且底鼓不严重的巷道，可采用对称式拱形支架；对围岩移动不对称的巷道，例如倾斜煤巷、沿空留巷等巷道，应根据围岩主要压力方向采用非对称式拱形支架；

梯形金属支架锚杆支护梯形支架掘进施工简便，断面利用率高，有利于保持顶板完整性，巷道与工作面连接处支护作业简单，但支架承载能力较小。因此，梯形支架通常适用于开采深度不大、断面小、压力不太大的巷道。目前，锚杆支护在我国煤矿得到大范围的推广应用，锚杆已成为国内煤矿的主要支护形式。锚杆的密度根据煤岩结构、稳定性及巷道尺寸而定。梯形支架有刚性和可缩性两种。刚性梯形支架通常为工字钢或槽钢制成，适用于围岩变形较小的巷道。为适应围岩变形较大的巷道，国内外已研制成功梯形可缩性支架。

1—金属锚杆2—木锚杆图3煤层巷道锚杆支护

为提高锚杆支护效果，防止煤岩松动冒落和片帮，安设锚杆时常采用笆片、金属网、托板等进行护顶、护帮，或采取喷浆措施。锚杆支护的可靠性和支护效果与锚固力大小和围岩性质、结构等有关。通常，在大多数煤层的围