巷道断面及布置
巷道断面及布置
一、巷道断面形状
我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。

只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。

矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。

梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。

拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。

在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，可用带底拱的封闭拱形;四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形;四周压力均匀时，可采用圆形。

沿煤层掘进巷道时，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形。

巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。

木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。

二、巷道断面尺寸
巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。

巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。

巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。

（一）巷道的净宽度
矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。

对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。

当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。

巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。

巷道内人行道的宽度和相应的安全间隙在《煤矿安全规程》内都有明确的规定：
（1）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起1.6m的高度内，必须留有0.8m（综合机械化采煤矿井为1m）以上的人行道，管线吊挂高度不得低于1.8m;巷道另一侧的宽度
不得小于0.3m（综合机械化采煤矿井为0.5m）。

巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于0.5m;巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于0.3m;输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要，并不得小于0.7m。

（2）在生产矿井已有巷道中，人行道的宽度不符合上述要求时，必须在巷道的一侧设置躲避硐。

两个躲避硐之间的距离，不得超过40m。

躲避硐宽度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m，高度不得小于1.8m，躲避硐内严禁堆积物料。

（3）在人车停车地点的巷道上下人侧，从巷道道碴面起1.6m 的高度内，必须留有宽1m以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m。

在巷道曲线段，车辆四角要外伸或内移，应将安全间隙适当加大，一般外侧加宽200mm，内侧加宽100mm。

（二）巷道的净高度
矩形、梯形巷道的净高度是指道自道碴面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露长度终端的高度。

拱形断面的净高是指自道碴面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度，由壁高和拱高组成，半圆拱的拱高为巷道净宽的一半，圆弧拱及三心拱的拱高常取巷道净宽的三分之一。

《煤矿安全规程》规定：主要运输巷和主要风巷的净高自轨面起不得低于2m。

采区（包括盘区）风的上山、下山和平巷的净
高不得低于2m，薄煤层内不得低于1.8m。

采煤工作面运输巷、回风巷及采区内溜煤眼等的净断面净高，由煤矿企业统一规定。

三、水沟及管线布置
水沟通常布置在人行道一侧，并尽量少穿越运输线路，只有在特殊情况下，才将水沟布置在巷道中间或非人行道一侧。

平巷水沟坡度可取3％0～5％0，或与巷道的坡度相同，但不应小于3％0，以利水畅通。

运输大巷的水沟可用混凝土浇筑，也可用钢筋混凝土顶制成构件，然后送到井下铺设。

采区中间巷道的水沟，可根据巷道底板性质、服务年限长短、排水量大小和运输条件等因素，考虑是否需要支护。

回采巷道的服务年限短、排量小，故其水沟不用支护。

棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿应不小于300mm。

为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于150的斜巷的水沟，应铺放钢筋混凝土预制盖板，盖板顶面要与道碴面齐平。

只有在无运输设备的巷道或倾角大于150的斜巷以及采区中间巷道和
平巷中，可不设盖板。

管线布置原则，主要是保证安全和便于检修，其要点如下：电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧。

在梯形巷道内，电力电缆布置在人行道一侧的棚腿上部;管道则布置在另一侧下部，细管在上、粗管在下，与道碴面保持150mm距离，以利安装和检修，而且任何管子与运行车辆的距离都不得小于200mm。

在拱形巷道内，管道布置在人行道一侧，而下部与道碴面或水沟
盖板面保持1.8m和1.8m以上的距离，电力电缆布置在另一侧，距底板不得小于1m，与运行车辆的间距不得小于250mm，力求布置在车辆高度之上。

电话和信号电缆布置在电力电缆的另一侧，苦不得已必须布置在同一侧时，则应在电力电缆上方100mm以处。

当电缆与管道同侧布置时，也应将电缆布置在管道之上不小于300mm的地方。

四、巷道施工
在巷道掘进工作中，要保证巷道断面的规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计的要求，必须按巷道的中心线、腰线进行施工。

中心线是巷道掘进走向方向的基准线。

一般按巷道中心标在巷道顶板或支架上，主要采准巷道应使用激光定向仪。

腰线是指示巷道坡度的基准线，一般按距巷道底板或永久轨面以上1m高为准，标在巷道侧帮或支架上。

根据断面煤岩所占比例的不同，把巷道分为煤巷、半煤岩巷及岩巷，按巷道坡度的不同又可分为平巷、斜巷、立井三大类。

施工中根据不同类型巷道的特点，进行破、通、装、动、支等工序的作业。

思考题
1. 巷道施工断面应满足哪些要求？
2. 岩石有哪些基本特性？
3. 岩石的坚固性系数表示什么？。