巷道掘进技术(课件示范)
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八章巷道快速掘进技术课件
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二、连采机为主的机械化作业线
㈡ 影响连续采煤机在我国正常使用的主要因素
(1) 连续采煤机及其配套设备体积大、吨位高，且有些设 备(如梭车)不能解体，因此，设备下井困难。在我国现有 煤矿使用的连续采煤机，大多数都涉及到设备下井路线和 生产系统的改造问题。
⑵ 缺乏支护、清道、除尘等方面的配套设备，生产能力受 到一定限制。
(2) 多台气腿式凿岩机钻眼钻眼铲斗侧卸式或耙斗式 装岩机装岩胶带转载机转载矿车及电机车运输。
(3) 多台气腿式凿岩机钻眼蟹爪式装载机或耙斗式装 载机装载梭式矿车转运电机车牵引。
……
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第八章 习题
1. 巷道快速掘进？其主要影响因素？ 2. 常用的煤层平巷掘进机械化作业线配套
3）机械的规格及结构形式必须适应施工条件、巷道规格及 作业方式的要求，并且机械设备能力及数量应有适当的富裕 量和备用量。
4）要保证施工能获得持续高速度、高效益以及合理的经济 技术指标，并耍确保安全。
5）在保证成龙配套的前提下，尽员减少机械设备的数量， 尽量一机多用。
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㈡ 岩巷掘进机械化作业线
高进尺862 m 掘锚一体机现场应用
岩巷快速掘进技术
➢ 国内岩巷快速掘进技术的现状及发展
目前国内煤矿岩巷掘进采用的是钻爆法和综掘机掘进两 种方法
我国煤矿岩巷掘进机的研制和应用 研制阶段： ① 1962年，开始掘进机（主要是悬臂式）研制工作，仿前
苏联，机身轻，功率小，性能差，未广泛应用。 ② 60年代初到70年代末，引进国外机为主，为以后发展打
巷道掘进与施工课件
电动钻机
电动钻机是以电能为主要动力源 的钻孔设备，具有转速高、扭矩 大、功率稳定等优点，适用于深
孔和硬岩钻孔。
液压钻机
液压钻机是以液压为动力源的钻 孔设备，具有转速快、扭矩大、 操作方便等优点，适用于各种硬
度的岩石和土层。
装载运输设备
装载机
装载机是一种主要用于装载泥土、 石头、煤炭等散装物料的机械设 备，具有操作简单、效率高等优点。
针对两个工程实例，从技术、经济、安全等方面进行评价，指 出存在的问题和改进方向。
隧道掘进工程实例
背景介绍
隧道掘进是工程建设领域 中的重要组成部分，针对 隧道掘进工程进行实例分 析，探讨掘进技术的现状、 问题和未来发展趋势。
工程实例1
某城市地铁隧道的掘进工 程，分析其地质条件、掘 进设备、施工工艺和安全 管理等方面的特点。
机械破岩法
利用挖掘机、凿岩机等机 械，通过机械力的作用破 碎岩石，然后进行装运和 支护。
特殊条件下的掘进
在软岩、断层、破碎带等 特殊地质条件下，采用特 殊的掘进技术，如超前支 护、临时支护等。
巷道支护施工技术
木支架支护
采用木材制作支架，用于支撑 和固定巷道，具有轻便、易加 工等优点，但强度较低、使用
巷道掘进技术的发展历程
最早的巷道掘进技术可追溯到 古代，主要用于矿山的开采。
19世纪末，随着工业的发展， 巷道掘进技术逐渐形成了较为 完整的体系。
20世纪以来，巷道掘进技术不 断改进和创新，出现了许多新 的技术和设备。
巷道掘进技术的发展趋势
01
02
03
04
自动化和智能化
随着科技的发展，巷道掘进技 术正朝着自动化和智能化方向
巷道掘进技术未来发展趋势展望
第四节巷道掘进及支护ppt课件
５、下底梁或架设环形支架 当巷道发生底臌时采用下底梁的方式支护，
当巷道底臌严重时，采用架设环形支架的方式 支护。 ６、架木垛
当巷道冒落较高，支架上方顶板空隙较大时， 应棚梁上方架设木垛接顶，以防止顶板继续冒 落。架设木垛处应加强通风工作，以吹淡冒高 处的瓦斯。
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
７、套棚维修砌碹巷道 当砌碹巷道失修不严重时，若不影响通风与
巷道维修及冒顶处理的安全措施 （１）维修巷道前，应对巷道维修点进行瓦斯 浓度测定，只有在回风流中，瓦斯浓度不超过 １％，二氧化碳浓度不超过1.5％，才能进行 维修。否则，应先处理瓦斯或二氧化碳，只有 当瓦斯和二氧化碳的浓度符合《煤矿安全规程》 有关规定后，才可以进入巷道进行维修。
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第四节 巷道掘进及支护
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷 道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或 少漏风，通风阻力小。
通风设施
风硐 风桥 测风站 风门 密闭墙
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第巷四道维节修及冒顶巷处理道掘进及支护 １、井巷失修率：是指统计期末失修巷道总长度 占巷道总长度的百分比。 E1=(L失1/L总)Ｘ100% 式中： E1——巷道失修率，%； L失1——统计期末失修巷道总长度，为失修巷道 和严重失修巷道之和，m L总——统计期末矿井巷道总长度，是指矿井正在 使用的全部巷道长度，m
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第四节 巷道掘进及支护
３、加固支架 对于失修不严重，不影响安全使用的巷道，可
采用加固的办法进行维修，方法有打中柱、架套 棚、支抬棚等。 ４、改用砌碹支护
当失修巷道冒落很高、片帮严重，使用架棚修 复有困难时，可改用砌碹支护。也可以墙体砌筑， 顶梁采用架设钢梁的方式。
当巷道底臌严重时，采用架设环形支架的方式 支护。 ６、架木垛
当巷道冒落较高，支架上方顶板空隙较大时， 应棚梁上方架设木垛接顶，以防止顶板继续冒 落。架设木垛处应加强通风工作，以吹淡冒高 处的瓦斯。
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第四节 巷道掘进及支护
７、套棚维修砌碹巷道 当砌碹巷道失修不严重时，若不影响通风与
巷道维修及冒顶处理的安全措施 （１）维修巷道前，应对巷道维修点进行瓦斯 浓度测定，只有在回风流中，瓦斯浓度不超过 １％，二氧化碳浓度不超过1.5％，才能进行 维修。否则，应先处理瓦斯或二氧化碳，只有 当瓦斯和二氧化碳的浓度符合《煤矿安全规程》 有关规定后，才可以进入巷道进行维修。
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第四节 巷道掘进及支护
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第四节 巷道掘进及支护
通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷 道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或 少漏风，通风阻力小。
通风设施
风硐 风桥 测风站 风门 密闭墙
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第巷四道维节修及冒顶巷处理道掘进及支护 １、井巷失修率：是指统计期末失修巷道总长度 占巷道总长度的百分比。 E1=(L失1/L总)Ｘ100% 式中： E1——巷道失修率，%； L失1——统计期末失修巷道总长度，为失修巷道 和严重失修巷道之和，m L总——统计期末矿井巷道总长度，是指矿井正在 使用的全部巷道长度，m
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第四节 巷道掘进及支护
３、加固支架 对于失修不严重，不影响安全使用的巷道，可
采用加固的办法进行维修，方法有打中柱、架套 棚、支抬棚等。 ４、改用砌碹支护
当失修巷道冒落很高、片帮严重，使用架棚修 复有困难时，可改用砌碹支护。也可以墙体砌筑， 顶梁采用架设钢梁的方式。
4第三章巷道掘进教程PPT课件
坚固性程度 最坚固的岩石
很坚固的岩石
坚固的岩石
坚固的岩石 相当坚固的岩石 相当坚固的岩石 坚固性中等的岩石 坚固性中等的岩石
相当软的岩石
相当软的岩石 软岩 软岩
土质岩石 松散岩石 流沙状岩石
岩石
最坚固、最致密的石英岩及玄武岩，其它最坚固的岩石
很坚固的花岗岩类：石英斑岩，很坚固的花岗岩，硅质片岩； 坚固程度较I级岩石稍差的石英岩；最坚固的砂岩及石灰岩
爆破破岩
钻眼（又称凿岩）机具按能源分，有电动、 风动、液压、内燃四种。 按破岩机理来分，有冲击式、旋转式两种。 电钻 用旋转式钻眼法破岩 ，用电力为动力。 煤矿常用的有岩石电钻。
爆破破岩
风钻 矿山一般常用的风钻有： 手持式、气腿式、伸缩式 和导轨式几种。 全液压钻机 液压凿岩机是以液压为动 力的凿岩机，它和风动凿 岩机一样，也由冲击机 构、转钎机构及排粉系统 等组成。
第一节 井巷掘进与支护概述
围岩的分类： 地下工程周围的岩石，习惯称围岩。 考虑岩性特点、构造情况、断面尺寸可将岩
层分为五类： 稳定岩层、稳定性较好岩层、中等稳定岩层 稳定性较差岩层、不稳定岩层
巷道断面形状及尺寸
断面的形状
我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙 拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形，简称拱 形），只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用 不规则的形状（半梯形）、圆形、椭圆形、封闭拱 性等。巷道断面形状如图所示。
巷道施工概述
煤巷：沿煤层掘进的巷道，在掘进断面中煤层 占4/5以上。 半煤岩巷：煤层占1/5以上4/5以下。 岩巷：掘金断面中岩层占4/5以上。 巷道掘进主要工序：
破岩、装岩、运输和支护 辅助工序： 通风、排水、测量、铺轨
第二节 巷道掘进
煤矿巷道施工技术--巷道掘进 ppt课件
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 二、炸药的感度 １、机械感度 ２、热感度 ３、爆轰感度
殉爆：是炸药（主爆药）爆炸时引起与其相隔一 定距离的炸药（受爆药）爆炸的现象。
殉爆距离： 殉爆安全距离：
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 三、爆炸产物与有害气体 主要气体：CO2、H20、CO、NO２、NO、N2 有毒有害气体：CO、NO、NO２ 减少爆破有害气体可采取的措施：
巷道施工技术与快速掘进
（第四章）
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第四章 巷道掘进
一、巷道地压及其特点－４
二、掘进、支护设备；工程材料－ ２ 三、巷道断面设计－２
四、巷道掘进－８
五、巷道支护－８
六、特殊条件下的施工－２
七、巷道施工组织与管理－２
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第四章 巷道掘进
一、巷道掘进简述－0.5 二、光面爆破掘进技术－4.5 三、综合机械化掘进技术－ ３
水胶炸药出现于20世纪50年代中期，60年代后已发展完善，得 到广泛使用。它抗水性强、密度高、威力大、生产使用安全,尤其 可做成小直径（50mm以下）药卷,作为各种矿山爆破用药，已逐渐 取代硝化甘油系炸药和铵梯炸药而成为工业炸药的重要品种之一。
水胶炸药的组分有氧化剂、可燃剂、敏化剂、胶凝剂、交 联剂、表面活性剂和水。与浆状炸药的主要差别在于它所采用的 敏化剂为水溶性的硝酸甲胺和硝酸三甲胺等，这样的敏化剂分散 均匀，提高了药卷的起爆感度和降低了爆轰的临界直径，从而可 制成小直径的雷管敏感的药卷。其制造工艺与浆状炸药基本相似。
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第四章 巷道掘进
第三节 矿用炸药
巷道掘进技术及顶板管理培训课件 PPT
1. 锚索长度的确定
X= X1 + X 2 + X 3 =0.3+1.3+1.8=3.4m 式中 X 1——锚索外露长度，取0.3m； X3——锚索锚固长度，取1.8m； X2——潜在不稳定煤层高度，m；
2. 锚索排距
s=3σ/4B2γk=3*400/（4*5.4*2*14.7*0.5）=3.78 式中 σ——每根锚索最低破断载荷，400 kN； γ——煤岩体积力，kN/m3；（14.7） B——巷道宽度m； k——安全系数，取0.5；
三、锚杆支护
锚杆支护是使围岩加固而主动承受地压的一种支护方 式，具有快速、安全、经济的特点、是当今世界巷道支护技 术的主要发展方向。
1、锚杆支护作用原理
1．悬吊作用 悬吊理论认为：锚杆支护的作用是将巷道顶板较软
弱的岩层悬吊在上部坚硬稳定岩层上。这样就能控制 和减弱岩层的下沉和离层、保持顶板的稳定。 2．组合梁理论
； L2——锚杆在巷道中的外漏长度，一般取0.1m。
2、锚杆间距、排距计算：
设计令间距a、排距b，则 a*b=Q/KHγ=70/2*1.2*14.7=1.98
式中a*b——锚杆间排距，m； Q——锚杆设计锚固力，70KN/根 H——冒落拱高度，取1.2m； γ——被悬吊煤层的重力密度，取14.7KN/m³； K——安全系数，一般取K=2。 3、锚杆直径：d=L/110=2200/110=20
在坚硬和稳定的煤、岩层中、确定巷道不设支护时、必须制定安全措施。
2、更换巷道支护时、在拆除原有支护前、应先加固临近支护、拆除原
有支护后、必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护、必要时还应采取临时支
护措施。在倾斜巷道中、必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。
《巷道掘进与施工》PPT课件
2）垂直掏槽的掏槽眼都 垂直于工作面，其中有些炮眼 为空眼，不装药。垂直掏槽的 形式很多，常见的有缝形掏槽、 桶形掏槽(图4.3)和螺旋掏槽。 缝形掏槽也称平行龟裂掏槽， 其布置特点是掏槽眼轴线处在 一个平面内，空眼与装药眼相 间布置，眼距8~15cm，爆后形 成一条缝隙。
桶形掏槽是应用最广的垂直
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
凿岩爆破法、全自动凿岩机一次成巷施工法。
（1）凿岩爆破法: （矿山法）
（2）机械掘进法
建筑精选课件
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凿岩爆破法的主要工序包括：凿岩、爆破、岩石装运和 支护；辅助工序包括：工作面通风、排水、接管道、照明、 铺轨和测量等。主要工序按一定顺序依次进行的作业方式称 为单行作业。单行作业各工序互不干扰，组织管理方便，但 效率较低。几个主要工序在同一时间内平行进行的作业方式 称为平行作业，其优缺点与单行作业恰好相反。从凿岩开始 到装岩、铺轨和支护完毕，为一个掘进循环，巷道由此向前 掘进了一段距离。
表4.1 凿岩设备
凿岩设备 孔径 孔深 特点和适用条件
（mm） （mm）
气腿式凿岩机 36~43
<2.5
应用普遍，设备轻，灵 活，移动方便。作业条 件较差，劳动强度较大
掘进钻车与导轨 36～50
式凿岩机配套
<3.0
机械化程度高，施工巷 道的断面要满足钻车的
技术要求
掘进钻车与液压 40～50
凿岩机配套
径的1~1.8倍、2~3.5倍、4~4.5倍和
4~5.5倍。向上掘进天井时，采用桶
形建筑掏精槽选课特件别适合。
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（3）爆破器材
• 巷道掘常用的炸药是铵梯炸药和铵油炸药， 采用电雷管、火雷管或导爆管起爆。
（4）爆破参数确定
巷道掘进技术及顶板管理培训课件
掘进断面的确定
确定断面求，合理确定巷道的断面尺寸 。
考虑地质因素
根据岩层分布、岩石硬度、节理 裂隙发育情况等地质因素，调整 断面设计。
炮眼布置与爆破设计
炮眼深度与间距
根据岩层性质、巷道断面和施工条件 ，合理布置炮眼深度与间距。
爆破材料选择
选用合适的炸药和雷管，确保爆破效 果和安全。
安全管理与风险控制的新思路
介绍了基于大数据和物联网的安全监控与预警系 统的应用和发展趋势，为学员提供新的安全管理 思路和工具。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
案例三
某矿井采用新型支护材料的实践效 果，通过案例分析，使学员了解新 技术在实际应用中的优势和效果。
技术发展与展望
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巷道掘进技术的未来发展方向
介绍了新型掘进设备、高效能支护材料和智能化 监测系统等发展趋势，为学员提供前瞻性的技术 视野。
顶板管理技术的创新与实践
探讨了新型顶板控制设计方法、智能化监测与预 警系统等创新技术在实际工程中的应用前景和实 践经验。
安全管理与风险控制
强调了掘进作业中的安全注意事项和风险控制措施，提高学员的安 全意识和应对能力。
实际应用与案例分析
案例一
某矿井在巷道掘进过程中遇到的 问题及解决方案，通过案例分析，
使学员了解实际工程中可能遇到 的问题和解决方法。
案例二
某矿井顶板事故的原因分析及预防 措施，通过案例分析，使学员了解 顶板事故的危害和预防措施。
02 巷道掘进技术分类
钻爆法掘进
总结词
通过钻孔、装药、爆破的方式进行岩石破碎，适用于各种地 质条件。
详细描述
钻爆法掘进是一种传统的巷道掘进方法，通过钻孔、装药、 爆破的方式将岩石破碎，然后进行出渣和支护作业。该方法 具有适应性强、成本低等优点，但施工效率相对较低，且对 围岩的扰动较大。
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掘进破岩 2、综合机械化破岩法：
利用掘进机对煤岩体进行割和破碎。
掘进装岩
1、人工装岩。
2、机械装岩。
掘进运岩
大、中型矿井煤炭、矸石及材料设备的运输已基本实现机械
化，运输机械的类型主要有刮板输送机、带式输送机和电机车等。
小煤矿仍以人力运输为主。
掘进支护
支护的主要目的在于控制围岩的移动，保持巷道安全使用空间，
课 堂 纪 律
1、上课期间保持安静听课，不准聊天！
2、维护课堂秩序，不准接打电话，上课期间手机不
允许发出声音！
3、上课期间不准随意出入教室！
注意了，小 朋友们。
引言
为了开采煤炭， 需要掘进一系列地下 巷道。在煤岩体中， 采用一定的手段把煤、 岩体破碎下来，行成 巷道空间，并对空间 进行有效的支护，这 就叫掘进。
U型钢支架特点
U型钢可缩 性支架支护
U型钢支架顺序
课件演示结束！
巷道掘进技术需要了解哪些方面？
A
巷道 断面 巷道 定向
B
施工 方法
巷道 支护
C
D
一、巷道施工断面
一、巷道施工断面
巷 道 断 面 的 选 择 因 素 ？
巷道断面承载能力、围岩性状
巷道地压大小与方向
断面利用率
巷道类别用途、位置及服务年限
巷道支护方式及支架材料
巷道拱形断面
特点
成形容易
抗压性较好
施工方便
锚杆支护施工规范
（4）锚杆眼应做到当班打的眼当班锚。锚杆的外露长度要符合 作业规程的规定，一根锚杆上不允许上两个托板或螺帽。 （5）锚杆眼必须按照规定角度打眼，不得打穿皮眼或沿顺层面、 裂缝打眼。 （6）使用树脂锚杆时应用防护手套，未固化的树脂药包和固化 剂具有毒性和腐蚀性，应避免与皮肤接触。破损的药包应及 时处理，严禁树脂药包接触明火。
喷射混凝土支护
此支护是将一定配 合比的水泥、砂、石 子和速凝剂的干拌合 料，通过混凝土喷射 机、输料管送至喷头 处与水混合，以较高 的速度层层喷射于岩 面上凝结硬化而成的
喷浆支护特点
喷浆支护原理
U型钢支架支护
该支护是一种被动支 护，具有良好的力学性能， 抗拉强度、抗压强度较高， 同时具有良好的韧性性能， 初撑力较高，支护强度大， 可多次使用，被广泛地应 用于矿山巷道，特别是在 深部复杂巷道以及松软煤 层巷道中，U型钢支架是一 种有效、合理的支护形式。
锚杆支护特点
锚杆支护原理
①悬吊原理
②组合梁作用
③挤压加固作用
④ 减小跨度作用
⑤围岩补强作用
锚杆支护施工规范
（1）必须有作业规程，并且严格 按作业规程的规定组织施工。 （2）锚杆眼必须按作业规程要求 的间、排距布置，锚杆至迎头 的间距必须小于锚杆的设计排 距。 （3）打眼前，必须敲帮问顶，撬 掉活矸，按规定架设临时支护， 严禁空顶作业。钻眼时应按事 先确定的眼位标志处钻进。钻 完后应将眼内的岩粉和积水吹 （掏）干净。
拱形断面施工现场
巷道矩形断面
特点
利用空间大
设施布置方便
节省支护材料
矩形断面施工现场
巷道梯形断面
特点
适于较稳定围岩
开挖工程量最省
易于支架
不足
适于较稳定围岩
梯形断面现场
二、巷道掘进的定向
掘进中腰线使用和延设
（1）中心线的使用和延设方法
使用拉线法延设中、腰线时，每次必须选3个以上原线点
巷道中线使用与延设现场
常用支护 形式
锚杆支护
锚杆，英文 “Bolt”；“bolting（准 确称谓）”；“anchor （早期称谓）”是当代 煤矿当中巷道支护的最 基本的组成部分，他将 巷道的围岩加固在一起， 使围岩自身支护自身。
锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室 施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材 料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头 部、杆体的特殊构造和尾部托板（亦可不用），或依赖于黏结作用将围 岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以 达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占 用施工空间少等优点。
都看得啥 ？
巷道中线使用与延设
掘进中腰线使用和延设
（2）腰线的使用和延设方法
拉线法
半圆仪延设法
掘进腰线使用和延设现场
你看的 对吗?
掘进腰线使用和延设现场
三、施工方法
巷道掘进方法是指掘进方法和工艺的总称， 主要包括破岩、装岩、运岩和支护等工序。
掘进破岩 1、钻爆破岩法： 利用电钻(或 风钻)打眼、 装药进行爆破。
防止顶板事故的发生，确保煤矿生产的顺利进行。 临时支护：为防止顶板冒落而临时架设的支护，起到保护 严重违章 施工人员安全作用。 绝对禁止 凡是没有架设临时支护条件下的作业，叫空顶作业。
永久支护：为了保持巷道的稳定性，防止垮落或变形过大，对巷道进行 的最后的支护。下节重点展开讲授：
四、巷道支护
巷道支护形式