木支架支护发展趋势

在井巷施工中，木支架逐步被整体式混凝土支护、混凝土块支护、金属支护、装配式混凝土预制支护、料石支护等所代替。20世纪60年代后开发和推广应用喷射混凝土支护、锚杆支护、喷锚或喷锚网联合支护，以取代支撑型支护。甚至一些粗碎大硐室和在不良岩体中的井巷工程也采用喷锚作永久支护。中国有些矿山达到全矿支护喷锚化。在理论研究上，围岩与支护相互作用的弹塑性理论，位移反分析法、位移监控设计法等相继出现，从而促进了支护理论、设计方法和工艺技术的不断发展 。2100433B

支护主要有喷射混凝土支护、锚杆支护，锚索支护、喷锚网联合支护和岩体压力注浆等。这类支护的作用原理是通过支护加固和改善围岩应力状态，控制围岩变形，充分发挥围岩的自稳能力，支护与围岩共同组成支承结构，以维护井巷的稳定门支护设计通常分两部进行，施工前根据工程类比、设计计算和经验，初步确定支护形式和参数，再在施工中通过对围岩位移和喷锚支护受力等的实地量测分析，修正和最终确定支护形式和参数。设计计算结果可与实测数据对比分析，相互验证。

主要有木支架支护、金属支架支护、混凝土预制构件装配支架支护、混凝土砌块或料石砌㠓支护和整体浇注混凝土支护等。这类支护的作用原理是将围岩作为荷载，支护作为支承结构承受可能塌落的岩石，维持井巷的稳定二支护设计是在查明工程岩体地质条件的基础上，先进行围岩分类，再确定地压(荷载)大小，最后选择满足强度和工程要求的支护形式和参数 。

井巷支护是指为保持井巷稳定，防止围岩坍塌，并满足设计断面和形状的要求而架设的支护结构。井巷掘进时，岩体中形成空确，其围岩的原始应力状态受到破坏而发生围岩过大变形，甚至局部或整体坍塌，从而影响井巷使用。井巷支护应有效地控制住围岩变形，防止坍塌，同时力求技术先进、经济合理。井巷支护分为支撑结构和加固结构两类。

木支架支护是指用木材做构件组成的支护结构，俗称木棚子。它用来抵抗巷道顶板和两帮的地压，防止围岩过大的变形和破坏发生。常见的木支架为梯形棚子，它由顶梁、柱腿、背板、撑柱和木楔组成。顶梁和柱腿为直径18-30cm的圆木。梁与腿用亲口方式连结。为增大支架可缩性，柱腿可削尖。背板用小直径木杆(俗称刹杆)、木板皮、竹笆或荆条笆等。支架安装时，务必用楔子和背板将梁、腿与围岩间牢固楔紧。撑柱为小直径木杆。棚子间距为0.8-1.2m，在松软围岩和动压巷道中，可采用对棚子(棚子两两紧靠)或密集棚子。根据地压的大小、方向和围岩赋存条件，木支架还有矩形、不规则形、多边形和加强形等多种。木支架是最古老的支护方式。这种支架重量轻、成本低、加工方便，并有一定可缩性。但其强度低。易腐朽。在木材资源短缺的情况下，这种支架的使用量己日渐减少口中国矿山的主要巷道已不采用木支架，而采用金属、石材或锚喷支架，只有在断面小、地压小和服务年限短的一些巷道尚使用木支架 。

学科：坑探工程

词目：木支护

英文：wood support

释文：用圆木等为主要材料构成的支护措施。常用的有木棚子、木支架等，属传统支撑方式，具有易加工、重量轻、拆装方便等优点。但易损坏，木材消耗量大，利用率低，占用空间多，仅用于紧急抢险等临时或辅助支护施工。 2100433B

常用支架的破坏形式

埋深小于400m的煤巷，支护没有问题：可采用木支架、工字钢支架和U型钢可缩性支架；

埋深超过600m，传统支护不能适应：木支架和金属刚性支架彻底毁坏、U型钢可缩性支架严重变形、低强度锚杆支护不能满足巷道维护要求。

巷道支护木支架

优点：重量轻、加工 容易、架设方便、有破坏信号。

缺点：强度低、易破坏、不防火、易腐蚀、风阻大。

适用条件：巷道服务期较短、压力小、断面积不大。

巷道支护工字钢支架

全名工字钢可缩性梯形支架，适用于围岩比较稳定，受动压影响，变形200—500mm的巷道。

巷道支护U型钢支架

1、U型钢可缩性拱形支架，适用于服务时间长，围岩不稳定，受动压影响大，变形大于400mm，无底鼓的巷道。

2、U型钢可缩性圆形支架，适用于服务时间长，围岩不稳定，受动压影响大，变形大于800mm，有底鼓的巷道。

3、U型钢方环形可缩性环形支架，适用于服务时间长，围岩不稳定，受动压影响大，变形大于1000mm，有底鼓的巷道。

巷道支护锚杆支护

有锚杆支护梯形巷道，锚杆支护拱形巷道等类型。锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式，显著提高了巷道支护效果，保证了采煤工作面的安全、快速推进，促进了煤炭产量的大幅度增长。

我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。早期采用的锚杆支护 强 度刚度低，支护原理上仍属于被动支护。1996—1997年我国引进澳大利亚锚杆支护技术，高强度锚杆支护技术得到广泛认可。2005 年以来，为解决深部高地应力、受强烈采动影响、沿空留巷等复杂困难巷道支护难题，又开发出高预应力、强力锚杆与锚索支护技术，真正实现了锚杆的主动、及时支护，大幅度减少了巷道围岩变形与破坏，支护状况发生了本质改变。2009 年，煤炭行业标准“煤巷锚杆支护技术规范”( MT/T1104 － 2009) 发布，标志着煤巷锚杆支护技术已经逐渐成熟。我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到 60% ，有些矿区超过了 90% ，甚至达到 100% 。我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系，锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。

锚杆支护理论归纳起来有3种模式：① 被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体；② 在锚固区内形成某种结构( 梁、层、拱、壳等) ；③ 改善锚固区围岩力学性能与应力状态，控制围岩变形与破坏。