巷道与硐室支护(卷名：矿冶)
roadway and room supports
为保持围岩稳定，对巷道和硐室进行支护的作业。早在2500年前，中国矿山就曾用木材、竹材、荆芭等制成的简易支架，支护巷道。20世纪50年代后期，为节约木材，大量采用金属、混凝土、钢筋混凝土支架。20世纪60年代，新型的锚喷支护得到广泛应用。目前常用的支架，有以下几种：
梯形支架 多用在地压小、服务年限短的巷道中，由木材、金属或钢筋混凝土构成。
木支架 由顶梁、两柱和背板组成，为最古老的支架方式。强度小，不防水，易腐朽，应用日益减少。
金属支架 一般以矿用工字钢（见型材）制成，为一梁二柱。支架外围用木或钢筋混凝土背板楔紧。强度大，能防火，使用时间较长，可回收复用，是一种较经济实用的支架。
装配式钢筋混凝土支架 用钢筋混凝土制成可装配的立柱和预应力顶梁。构件截面为矩形，梁和柱用亲口连接，接头处应垫有防腐的木板，以增大支架的可缩性。在梁柱和围岩之间还应装钢筋混凝土背板，支架间设撑杆，以增加支架在巷道轴线方向的稳定性。
拱形支架 由抗压大的材料，如料石、混凝土、特制型钢等制成，用于地压大，服务年限长的巷道与硐室中。支架顶部呈拱形，受力以压应力为主，弯矩较小，可更好地发挥拱形支架抗压能力大的特点。
石材支架（） 用料石或混凝土砌筑，由拱、墙和基础组成，又名。拱有半圆拱、圆弧拱和三心拱三种。半圆拱属高顶拱，抗压能力大，施工方便，但开掘量大，断面利用率低。圆弧拱受力性能和半圆拱相近，开掘量较小，用于岩石较稳定、断面较大的巷道和硐室中。三心拱属低顶拱，易在大圆和小圆接茬处破裂。
可缩性金属支架 用特殊型钢做成的可缩性拱形支架。这种支架由三节（或多节）U形钢构件组成，并用螺栓箍紧（图1）。顶压较大时，顶部构件的曲率半径r应小于两帮柱腿的曲率半径R。在地压作用下，r 逐渐增大，在搭接处的轴向力大于螺栓箍紧所产生的摩擦力时，构件间便相对滑移，产生可缩性。除具有金属梯形支架优点外，特别适用于在动压影响下围岩变形大的巷道。
圆形与马蹄形支护 巷道通过松软和具有膨胀性的岩层，四周地压均较大时，可用料石、混凝土砌块或现浇混凝土砌筑受力好的圆形或马蹄形。地压特大时，在掘进巷道过程中向岩帮挖若干压力释放槽，在支架与围岩间充填一定厚度的锯末或炉渣，或在体砌块间加木板，使作用到支架上的应力得到缓减。中国矿山应用这种让压技术，获得良好的支护效果。
锚喷支护 由锚杆与喷射混凝土（或砂浆）联合支护，使支架与围岩结合成整体的承载结构，也可单独使用锚杆或喷射混凝土进行支护。锚喷支护结构简单，巷道断面利用率高，易机械化施工，进度快，造价低，有利于快速施工，是中国普遍采用的支护方式。常用的有：①锚杆支护；②喷射混凝土支护；③锚杆与喷射混凝土联合支护；④锚杆加金属网与喷射混凝土联合支护。
锚杆支护 用凿岩机或锚杆打眼机在围岩中钻眼，在眼内安装锚杆，加固岩体。锚杆长度一般为1.4～1.8m，间距 0.6～1.0m。有矩形和梅花形布置。锚入方向应尽量垂直岩石层理面。锚杆的作用机理（图2）包括：①悬吊作用，用锚杆将厚度不大的软岩层吊挂在上部坚硬的岩层上；②组合梁作用，用锚杆将层状岩石穿锚组合成梁，提高岩层承载能力；③挤压加固作用，围岩松软、破碎时，用施加预应力的锚杆把碎裂的围岩加固，形成岩石挤压带。
锚杆按材料可分：金属锚杆、木锚杆、压缩木锚杆、砂浆锚杆、树脂锚杆等。金属锚杆按锚固形式又分为楔缝式、倒楔式、涨壳式和管缝式锚杆等。中国研制的CGM-140锚杆钻装机见图3。
喷射混凝土支护 按混凝土级配要求，将水泥、砂、碎石和速凝剂，搅拌均匀后装入混凝土喷射机，用压缩空气沿管路送至喷嘴加水混合，喷射到围岩表面，凝结、硬化后形成混凝土层，此法通称干喷法。采用干喷法的混凝土喷射机，有双罐式、转盘式（图4）和螺旋式三种。中国目前多用干喷法。为减少粉尘浓度，降低回弹量，提高喷层质量，正在研究改进湿喷法。
