钢筋混凝土支架的结构如图5—34所示。构件的截面通常是矩形，梁、腿接合处应垫以防腐木板或胶皮，支架间距一般为0.5—1.2m，背板通常为钢筋混凝土板，各支架间用圆木支撑，以增加支架沿巷道轴线方向的稳定性。它适用于地压稳定、服务年限长及断面不小于12m的巷道，不适宜用于有动压的巷道。由于它构件重，架设困难，随着锚喷支护的发展，钢筋混凝土棚子的使用已日渐减少。

五、石材整体支护

石材整体文护是指用料石、混凝土或钢筋混凝土砌筑成的整体支护。这种文护的主要形式是直墙拱顶式，它由拱、墙和基础构成。

拱的作用是承受顶压，并将它传给侧培和两帮。其所以做成拱形，是为了使拱的各截面中主要产生压应力及部分弯曲应力(在顶压不均匀和不对称时，截面内也会出现剪应力)。内力主要是压应力，可以充分发挥料石、混凝土抗压强度高面抗拉强度低的特性。至于截面中的弯矩，可采用合理拱形，使它尽量缩小。

墙的作用是把培传来的荷载及自重均匀地传绘底板。当底板岩石松软时，必须加宽。在

2有底鼓时，还可以砌底拱。

第二节巷道顶板事故预防与处理

一、巷道破坏分析

巷道开挖以后，破坏了煤岩体的原岩应力状态，引起巷道周边围岩应力的重新分布，围岩或煤体将向巷道内移动。岩巷多为顶板下沉，底板鼓起，两帮内移，甚至出现片帮和冒顶；煤巷架棚支护巷道则出现棚梁弯曲或断裂，棚腿蹬出，煤体松碎变形甚至产生冒顶等。

巷道的稳定性从根本上讲，取决于巷道围岩承受的载荷与其承载能力的相对关系。围岩承载能力大于围岩承受或荷，巷道是稳定的，开挖后巷道不变形或变形很小；反之，围岩就会变形失稳。

巷道变形与破坏的原因是十分复杂的。大量的研究实践表明，引起巷道变形破坏的重要因素有以下几个方面：

(一) 开拓布局

开拓布局直接影响巷道的稳定性。受各种因素的影响，我国煤矿开采中的开拓布局各不相同，千差万别。不同的巷道布置方式和采掘时空关系，对各种巷道、硐室产生不同的影响结果；不同的巷道布置层位，在相同开采条件下，巷道产生的变形和破坏也不尽相同。开拓布局的影响主要表现在以下两个方面

1.巷道位置的选择

巷道围岩性质是影响巷道稳定性的重要因素。巷道位置的确定原则之一，就是将主要岩巷布置在煤层底板的坚硬岩层中。然而，由于受煤层赋存条件和地质因素的影响和限制，为方便开采，一般将主要大巷和采区上下山布置在距煤层相对较近的底板岩层中，穿层位掘进巷道，围岩性质不稳定。

2．煤岩柱留设尺寸大小和巷道的密度

开挖巷道破坏了围岩应力平衡状态，，使围岩应力重新分布，并在巷道用边形成应力集中。若在应力集中区的影响范围内开掘巷道，会出现应力集中的相互影响，即产生应力叠加现象。在高应力状态下，应力值超过围岩自身强度时，岩体失稳产生破坏，巷道产生有害变形。在持续高应力作用下，由于围岩强度降低，产生塑性变形甚至流变，使原有的支护失效。

岩柱过小易造成应力叠加，使巷道产生变形破坏；面岩柱过大，虽可避免应力叠加的影响，但又会给巷道布置和实际生产施工带来不利影响。因此在实际井巷工程设计中，应根据不同岩性和生产实际需要留设合理宽度的巷道与巷道之间的煤岩柱。

(二)采动影响

煤层开采破坏了采场周围原始的应力分布状态。随着煤层的采出，上留岩层产生离层、冒落，顶部压力重新分布，在周边煤岩柱上产生支承压力集中；同时，其底板随开采失去约束而卸载，底部围岩整体向采空区产生位移。因此，采矿活动会致使采场四周围岩应力发生很大改变，在其影响范围内的所有井巷工程，均将受这一应力变化的影响而产生变形以致破坏。可以说，采动影响是煤岩巷发生变形破坏的最重要的因素。

(三)深部地压

随着开采深度的增加，以自重应力为主的地应力也随之增加。当自重应力增加到接近围岩强度时，就会引起围岩的破坏。

(四)地质构造‘

煤系地层经历了长期地质构造应力的作用，岩层本身以弹性变形的形式储存了变形能。一旦在地层中掘进巷道而挖空，这些能量将以变形的形式向相邻的开挖区释放，表现为巷道内移。另一方面，岩层在巷道形成时应力状态从三维向二维转变，在构造应力作用下，极易产生非线弹性变形。这种变形往往导致巷道支护破坏。

地质构造破坏了岩层的连续性和完整性，使局部区域和范围内的岩体裂隙发育，结构松

散，有的甚至因导水而使岩层泥化，变得松散碎弱，显现软岩的基本特性。当在此类构造影响带开挖巷道时，极易使巷道产生变形。

另外巷道的支护形式、支护参数等的选择，也是影响巷道变形的因素。

结合以上巷道变形及破坏的原因，在巷道顶板事故中，按照事故地点可分为掘进工作面冒顶事故和巷道交岔处的冒顶事故两大类。

二、掘进工作面冒顶的原因及防治 1． 冒顶原因

掘进工作面冒顶的原因有两种：

1) 掘进后，顶部存在与岩体失去练习的岩块，如果支护不技术，该岩块可能与岩体完全失去练习而冒落；

2) 掘进工作面附近已支护部分的顶板存在与岩体完全失去练习的岩块，一旦支护无效，就会冒落造成事故。

在断层、褶曲等地质构造破坏带附近掘进时候顶部浮石冒落，在层理裂隙发育的岩层中掘进巷道时顶板抽条冒落等，都属于第一类型冒顶。因爆破不慎崩倒夫君那支架而导致的冒顶，因直接顶不严实而导致岩块砸坏支架的冒顶，则属于第二类的冒顶。此外，第一类型的冒顶业可能同时引起第二类型的冒顶。例如，掘进头无支护部分片帮冒顶推倒附近棚子导致更大范围的冒顶等。

2． 预防措施

1) 严格控制控顶距。当掘进工作面遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子应紧靠掘进工作面。

2) 严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下时应采取临时支护措施，严禁空顶作业。