圆弧拱简介

在我国煤矿回采巷道中，采用的断面形式主要有矩形、圆弧拱形、梯形等。断面形式的选择主要考虑巷道围岩的地压大小和方向，巷道选用的支护材料和支护方式，巷道的用途和服务年限等，断面形式的选择是否合理直接影响到煤矿生产的安全和经济效果。随着技术设备的迅速发展，高产高效矿井的工作面走向长度达到4000～6 000m，这样就增加了回采巷道的服务年限。因此，要选择合理的断面形式确保巷道在回采期间支护有效可靠。另外随着机械化程度的提高，大功率机械设备的应用，在设备的运输安装及运行期间对巷道断面尺寸也有较高的要求。因此在巷道规格一定的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面、降低造价并有利于加快施工进度。

1)设计计算简便，施工形状容易掌握。大多数矿井的回采巷道普遍采用“三心”拱断面及矩形断面，“三心”拱巷道的断面利用率较高，但是“三心”拱巷道断面积计算相对复杂且施工难度较大;矩形断面虽然施工方便，但是巷道承压能力较弱。

2)圆弧拱断面较矩形断面更有利于围岩的稳定。圆弧拱形断面，因拱部中有一个圆弧，地压大时，拱部不易开裂，适合“三软”煤层的特点。而矩形断面将在直墙与顶板的接触部分形成应力集中，导致围岩失稳，巷道破坏。

3)圆弧拱断面与半圆拱断面相比，其优点是:在巷道断面相同时，可降低巷道的高度，提高断面的利用率，以胶带运输巷为例:在相同高度及宽度的条件下，圆弧拱断面积较半圆拱断面积大10%左右。换言之，在同样满足行人、运输的条件下，圆弧拱断面积可比半圆拱断面积减少10%左右。这样就减少了巷道的掘进量，提高了经济效益。

圆弧拱断面的缺点是:在施工时，拱墙交接处不易处理，如施工时掌握不好，此处极易超挖。造成应力集中，给支护带来一定的困难。但是随着综掘机司机水平的逐步提高，这一问题将得到很好的解决。 2100433B