巷道断面设计
巷道断面设计
（2）双轨巷道
h3 h5 h7 h6 R 2 ( K m D 2 b2 ) 2
式中 m—导电弓子与管子之间的安全间隙 （一般取m＝400～500） h5—管子吊挂的下缘高度，h5≥1800 （3）按“人行高度”要求计算
1.
二、巷道断面使用原则
1. 2. 3. 4.
安全稳定性好 满足使用技术要求 断面利用率高 巷道施工速度快、造价低
第二节 巷道断面尺寸
* 决定巷道静断面尺寸德因素有：
1. 2. 3. 4.
运输； 行人 通风 安全设施 及设备的安装、检修和施工等
* 巷道断面设计方法与步骤：
1.
2.
3.
4.
5.
首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和《煤矿 安全规程》 、《煤矿工业设计规范》等的规定，确定巷 道净断面的尺寸； 进行风速校验； 根据支护参数和道床参数，计算出巷道的“设计断面尺 寸”； 再按允许超挖值，计算出巷道的“掘进断面尺寸”； 最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编 制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
一 、梯形巷道断面尺寸的确定
（一）巷道净宽度的确定 * 梯形巷道净宽度——（1）通行车辆的梯形巷道
净宽度，是指车辆顶面水平的巷道净宽度；（2） 不通行运输设备的梯形巷道的净宽度，系指自巷 道底板起1.6m水平的巷道净宽度`。 * 对直墙和矩形巷道的净宽度——系指巷道两侧内 壁（或锚杆露出长度终端）之间的水平距离。 * 几种常用运输设备的宽度和高度，如表3－1示。 * 人行道宽度及安全间隙:
（表3－10、3－11、3－12中的示意图依次错位！）
井巷工程--巷道断面设计概述
井巷工程–巷道断面设计概述1. 简介井巷工程是指井、巷等矿山地下坑道的设计和施工。
其中，巷道是连接矿井井口与矿体的通路，对于矿井的开采和运输起着至关重要的作用。
巷道断面设计是井巷工程的一个重要环节，它影响着巷道的通行能力、工作效率以及安全性。
本文将对巷道断面设计进行概述。
2. 巷道断面设计的目标和原则2.1 目标巷道断面设计的主要目标是保证巷道的通行能力和安全性，满足矿井开采和运输的需求。
具体目标包括：•保证巷道的足够宽度，以容纳矿车和设备的正常通行；•设计合理的巷道高度，以确保作业人员的安全通行；•确保巷道的稳定性，避免因岩石崩落等地质灾害导致的事故；•考虑井巷系统的整体布局和联络巷道的需求。
2.2 原则巷道断面设计应遵循以下原则：•适应矿井的开采方式和运输需求；•根据地质条件和围岩力学性质确定巷道的稳定性参数；•考虑巷道的可持续性和长期使用性，降低维护成本；•合理选择建设材料和工程技术，提高巷道的施工质量；•根据实际情况调整和优化巷道断面设计。
3. 巷道断面设计的要素巷道断面设计涉及到多个要素，包括巷道宽度、巷道高度、支护结构以及巷道布置等。
巷道宽度是指巷道的横截面宽度。
它受到矿车和设备的尺寸限制以及开采交通的需求影响。
通常情况下，巷道宽度应略大于最宽的设备或矿车的宽度，以确保其正常通行。
3.2 巷道高度巷道高度是指巷道的纵截面高度。
根据作业人员的通行需求和地质条件的限制，巷道高度应保证工作人员的安全和舒适性，并考虑到通风设备和电缆的安装。
3.3 支护结构巷道的稳定性需要通过支护结构来保证。
常见的支护结构包括钢拱、锚杆、注浆等。
选择合适的支护结构应综合考虑岩石的力学性质、地质条件、巷道尺寸等因素。
巷道布置是指巷道在矿山中的布置方式。
巷道的布置应充分考虑矿井的开采计划和设备的布置，确保巷道能够满足开采和运输的要求。
常见的巷道布置方式包括直线巷道、弯道巷道、分支巷道等。
4. 巷道断面设计的优化方法巷道断面设计可以通过优化方法来提高设计效果和经济性。
巷道断面设计剖析
折线形：矩形、梯形和 不规则形
二.常用的断面形状
及椭圆形 稳定性顺序：h---i—g—d—e— f—b—a—c. 考虑因素：位置、岩性及地应力，用途与年限，支护方式与材料，施工与生产设备。
曲线形：拱形、圆形、马蹄形
位置及围岩性质（地压的大小和方向及围岩强度）
支护材料和支护方式
岩石巷道－锚喷支护－拱形断面 煤层巷道－锚、带、网支护或金属支架－梯形断面
一、选择巷道断面形状
第四节 巷道断面设计示例
二．确定巷道断面尺寸 ㈠ 确定巷道净宽度B 查表3-2知ZK10－6/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm；1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。 根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C = 840mm、非人行道一侧宽a=400mm。又查表3-3知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间距离为 t = 1300－（1060/2 + 1060/2）= 240mm 故巷道净宽度: B = a1 + b + c1 =（400 + 1060/2）+ 1300 +（1060/2 + 840）= 930 + 1300 + 1370 = 3600mm ( 或 ： B= a+2A1+t+c =400+2×1060+240+840=3600mm )
式中 j ——距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100mm，
般取j=200mm。
hb ---道渣高度， hb =220mm
故 mm。
用途及服务年限（支护的形式——支护成本）
掘进的方式和设备
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2
3
4
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井巷工程-巷道断面设计
井巷工程-巷道断面设计1. 引言井巷工程是矿山、隧道等地下工程中的重要组成部分，而巷道断面设计是井巷工程中的关键环节之一。
合理的巷道断面设计可以保证巷道的正常通行和工作环境的安全，对工程的顺利进行具有重要意义。
本文将介绍巷道断面设计的基本原则、常用方法和注意事项。
2. 巷道断面设计的基本原则巷道断面设计的基本原则是在满足工作需求的前提下，尽可能减小成本、提高施工效率和确保工作环境的安全性。
具体的原则如下：2.1 最小净宽度巷道断面设计应根据工作需求确定最小净宽度。
最小净宽度应满足工作人员和设备的通行要求，并考虑到安全疏散通道的需要。
通常情况下，最小净宽度应大于等于最宽设备的尺寸。
2.2 最大净高度巷道断面设计应根据工作需求确定最大净高度。
最大净高度应满足工作设备的运行要求，并考虑到通风、照明和安全疏散的需要。
通常情况下，最大净高度应大于等于最高设备的尺寸。
2.3 倾斜率和圆角半径巷道断面设计应考虑到工作设备的运行稳定性和安全性，合理设计倾斜率和圆角半径。
倾斜率和圆角半径的选择应根据工作设备的要求和巷道的地质条件，确保设备能够顺利通过并减小运行风险。
3. 巷道断面设计的常用方法巷道断面设计有多种常用方法可供选择，具体方法选择应根据工程的具体情况和要求。
以下是一些常用方法的介绍：3.1 矩形断面矩形断面是最常见的巷道断面设计方法之一。
其特点是设计简单、施工方便。
矩形断面的净宽度和净高度可以根据工作需求进行调整，适用于大多数工程。
3.2 圆形断面圆形断面是在特殊情况下采用的一种巷道断面设计方法。
圆形断面可以提供更好的强度和稳定性，适用于需要承受较大荷载或存在较大地质压力的情况。
3.3 椭圆断面椭圆断面是一种介于矩形断面和圆形断面之间的设计方法。
椭圆断面可以在一定程度上兼顾矩形断面和圆形断面的优点，适用于一些特殊工程。
3.4 螺旋断面螺旋断面是一种相对较新的巷道断面设计方法。
螺旋断面可以有效减小巷道的横截面积，提高土方开挖的效率，并减少施工成本。
井巷工程巷道断面设计概述
常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和矩形。各种水沟断
面尺寸应根据水沟流量，坡度，支护材料和断面形状等因素决定，常用
的水沟断面和尺寸见图3—6、和表3—13。
为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应有2‰的坡度，并在
水沟的侧面壁上每隔一定距离开设φ50㎜的泻水孔。
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一、水沟设计(续)
钢轨轨枕型号
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3．巷道设计掘进断面积
巷道净尺寸加上支架、道床参数使可得到巷道的设 计掘进尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）； B1—拱形巷道掘进宽度；h3—墙高； 圆弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B—巷道净宽；T—墙厚； 梯形巷道：S1=（B3+B4）H1/2；
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2．道床参数的选择
道床参数是按选取的钢轨型号、轨忱规格和道碴厚度确定的。 ①钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来选取。 ②轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 ③道床：一股采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以
20~40mm为宜。
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以上计算的墙高h3值，必须按只进不舍的原则， 以0.1m进级。
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三、巷道的净断面面积
1．矩形巷道净断面积：S＝BH B—巷道净宽； H—巷道净高。 2．梯形巷道净断面积：S＝(B1+B2)H/2； B1、B2—巷道顶梁、底板处净宽； H—巷道净高。 3．半圆拱巷道：S＝B(0.39B+h2) h2—渣面起巷道壁的高度。 4．圆弧拱巷道： S＝B(0.24B+h2)
巷道断面设计
巷道断面设计一、选择巷道断面形状本矿年产10万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在15年以上,采用600毫米轨距单轨运输的巷道,其净宽在2. 2米左右,又穿过中等稳定的岩层,故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护,三心拱形断面。
二、确定巷道断面尺寸1、确定巷道净宽度B本矿ZKl. 5-6/100 电机车长L=2100mm、宽b=920mm^ 高h= 1550mm;0. 7 吨矿车宽b=1200mm、高h=1150mm0根据《金属非金属矿山安全规程》并参照标准设计,取巷道人行道宽C=70() mm、非人行道一侧宽a=300 mm。
故巷道净宽度为：B=a+b2+c=300+1200+700=2200 mm2、确定三心拱参数取拱高为巷道1/3的三心拱,其有关参数：拱高f=B∕3=2200∕3≡¾733mmR=0. 692B=0. 962X2200=1522mmr=0. 262B=0. 262×2200=576mm三、轨道参数选择根据采用的运输设备,选用12kg∕m的钢轨;采用木头轨枕。
四、确定巷道墙高h31、按架线电机车导电弓子要求确定h3已知:r=576mm; A= 1200/2÷300-900πιπι取KFOOmm,则cos β =r-A+K∕r-250=576-900+400∕576-250=0. 233< 0. 554表明导电子已进入大圆弧范围内，根据《安全规程》取Hl=2000mm故h3h3二Hl+h6-√ (R-250)2-(k+Z)2+R-f=2000+100- √ (1522-250)2-(360+200)2+1522-733=1747mmK——导电弓子宽度之半,查表取K=718/2=359,取K=360mm Z——巷道中心线与轨道中心线的间距,Z=2200∕2-(1200/2+300) =200mm2、按行人要求确定墙高h3h3= 1900+h5- √ r2-(r-100)2=1900+100- √ 5762-(576-100)2=1676mmn——导电弓子距拱壁安全间距,取n=300毫米；3、按管道装设要求确定h3根据现场实际情况布置管道,只要满足《安全规程》即可。
井巷工程第三章巷道断面设计
d)按1.6m高度人行宽度要求计算
单轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b1)2
双轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b2 )2
要求自道碴面起1.6m水平处，运输设备上缘与拱璧间距 C/≥800mm，即保证有800mm宽的人行道
h3 ——拱形巷道的墙高，m hb ——巷道内道碴的拱的高度常以高跨比表示。
半圆拱拱高为:
h0
R
B 2
三心拱拱高为：
h0
Bor 3
h0
2B 5
2.墙高h3的确定
墙高h3系指自巷道底板至拱基线的垂直距离。
为满足行人安全、运输通畅以及安装和检修设备、管线的需求，墙 高h3 的设计按架线电机车导电弓子顶端两切线的交点处与巷道拱璧最小安全间隙 要求；按管道的装设高度要求；按人行高度要求；按1.6m高度人行宽度要求 以及按设备对上于缘架至线拱电璧机最车小运安输全巷间道隙，要一求般等按五导种电情弓况子计和算管，道并装取设其高最度大的值要。求 计算即能满足设计要求；其他如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷 道 一般只按行人高度要求计算即可满足设计要求，但在人行道范围内1.8m以下 不得架上设述管计、算线出和的电墙缆高。h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
1300－(1060/2 + 1060/2)=240mm
故巷道的净宽B=a1+b+c1=(400＋1060/2 )+1300+(1060/2 +840)=3600mm
Q —— 通过巷道的风量，m3 /s S —— 巷道的净断面， m2 Vmax—— 巷道允许的最大风速，m/s
井巷工程-巷道断面设计概述
井巷工程-巷道断面设计概述1. 引言井巷工程是地下工程领域中常见的一种工程类型，是指为了开采矿石、矿砂等矿产资源或进行地下交通、排水等工程需求而进行的地下巷道开挖工程。
巷道断面设计是井巷工程设计中非常重要的一部分，本文将针对巷道断面设计进行概述，包括设计原则、常用参数等内容。
2. 设计原则井巷工程中的巷道断面设计需要考虑多个方面的因素，以确保巷道的稳定性和功能满足需求。
下面列举了一些常见的设计原则：•结构稳定性：巷道断面设计应保证结构的稳定性，防止因地质变形、水压等外力导致巷道坍塌、断裂等问题。
•合理的空间利用：巷道断面设计需要考虑实际使用需求，合理分配空间，确保在有限的地下空间内满足开采、交通、排水等各种功能。
•安全考虑：设计时需考虑安全因素，如设置适当的疏散通道、防火设施、紧急避难措施等，以应对可能发生的突发情况。
•施工可行性：设计时需考虑施工可行性，确保设计方案能够在实际施工环境中实现。
3. 常用参数巷道断面设计中需要考虑的参数较多，下面列举了一些常见的参数：•巷道宽度：巷道宽度决定了巷道的通行能力，需要根据具体使用需求和使用人数来确定。
•巷道高度：巷道高度决定了巷道内部空间的利用率，也需要根据具体需求来确定。
•支护方式：根据地质条件和巷道用途的不同，选择合适的支护方式，如钢拱、喷锚网等。
•排水系统：根据地下水位、地质条件等因素，设计合理的排水系统，确保巷道内部干燥。
•通风系统：根据巷道长度、使用人数等因素，设计合理的通风系统，确保巷道内空气流通。
•照明系统：根据巷道使用需求和安全要求，设计合理的照明系统，确保巷道内有足够的照明。
4. 设计流程根据上述原则和参数，巷道断面设计通常包括以下几个步骤：1.需求分析：明确巷道的使用需求和功能要求，确定巷道用途、长度、使用人数等参数。
2.地质勘探：进行地质勘探，获取地质数据，包括地层结构、地下水位等信息。
3.初步设计：根据需求分析和地质数据，进行初步设计，确定初步的巷道断面尺寸、支护方式等。
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《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风、安全设施及设备安装、
检修、施工的需要。
一、巷道净宽度的确定
1.双轨巷道净宽度
1）直墙拱形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
2）矩形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
3）梯形巷道的净宽度
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度系
4.圆形断面
包括圆形、马蹄形和椭圆形断面。
图3-1-2 巷道断面形状
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图3-1-3 巷道断面类型
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弘毅力行
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三、巷道断面形状的选择
1.巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道，采用混凝土和锚喷支护的各种拱形巷道断面较为有利； 服务年限10年以下的采准巷道多采用梯形断面，现在采用锚喷支护的拱形断面日趋增多； 服务年限短的回采巷道，多采用梯形断面。
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第三章 巷道断面设计
§3.1 煤矿巷道类型与断面形状 §3.2 巷道断面尺寸确定 §3.3 水沟和管线布置
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1.巷道断面设计原则
1）巷道断面：是指垂直于巷道长轴线的横断面。
巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿巷道服务年限，属于施工图 设计的范畴。
岩石平巷掘进仍是钻研爆破法占主导地位，它能适应任何断面形状。在采用掘进机掘进 岩巷时，选用圆形断面较为适宜，而部分断面掘进机则适用于多种巷道断面形状。
5.需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具 有经济效益。
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§3.2 巷道断面尺寸确定
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图3-1-1 典型的矿井巷道布置
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二、巷道断面形状
我国煤矿井下使用的巷道断面形状， 按其轮廓线构成可分为折线形和曲线形 两大类。前者如矩形、梯形、不规则形； 后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、 马蹄形、椭圆形和圆形等。如图3-1-2、 图3-1-2所示。
1.矩形类巷道
指车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净
宽度系指从底板起1.6m水平的巷道宽度。
2.双轨巷道净宽度
双轨巷道净宽度按下式计算：
B a 2 A1 c t
图3-2-1 巷道净断面尺寸计算图
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表3-2-1 巷道安全间隙表
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§3.1 煤矿巷道类型与断面形状
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一、煤矿巷道类型
1.按照巷道用途划分
1）为开采水平服务的巷道（开拓巷道） 2）为采（盘）区服务的巷道（准备巷道） 3）为采煤工作面服务的巷道（回采巷道） 4）联络巷 5）硐室 6）交岔点
2.按照巷道层位划分
1）岩石巷道； 2）半煤岩巷道； 3）煤层巷道。
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表3-2-3 双软巷道轨道中线距数值 10
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表 3-2-2 煤矿井下常用运输设备类型及规格尺寸
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拱形端面的主要运输巷道净宽度，综采矿井不得小于3.2m，其他矿井不宜小于3.0m， 拱形巷道的其他巷道净宽度不宜小于3.0m；矩形巷道断面净宽不宜小于3.0m；梯形巷道 断面顶部净宽不宜小于1.8m。
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在确定曲线段巷道净宽度时，按公式计算巷 道的净宽，要考虑矿车在弯道上运行，由于车 体的中心线和线路的中心线不相吻合，发生矿 车外边角外伸和矿车内侧车帮内移现象，应将 安全间隙适当加宽，加宽值与车厢长度和弯道 半径有关。其加宽值为：一般外侧加宽 200mm（20t机车加宽300mm）；内侧加宽 100mm；双轨中线加宽300mm。
该类巷道断面的特点是两帮垂直水平 面。包括矩形断面以及为了适应煤层倾 角的顶板倾斜、底板倾斜和顶底板都倾 斜的断面。
2.梯形类断面
该类巷道断面的特点是底板水平，两 帮与水平面呈相同的角度。
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Байду номын сангаас
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3.拱形类断面
底板水平、两帮垂直、顶板为弧形的断面。包括半圆拱、圆弧拱和三心拱断面。
有的设计为了简化计算，采取内侧和外侧均 要加宽200mm。巷道加宽范围：除曲线段外 要全部加宽外，与曲线段相连的两端直线段也 要加宽，其加宽长度，对于矿车的运输巷道， 建议取1.5m～3.5m；电机车通行的巷道，建 议取3m～5m；双轨曲线巷道，两轨道中线距 加宽起点应从直线段开始。其长度建议对机车 取5m；3t或5t的底卸式矿车建议取5～7m； 1t矿车可取2m。
巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
2）设计的原则：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取
得最佳的经济效果。
2.巷道断面设计的内容与步骤
（1）根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式； （2）根据巷道中所通过的设备尺寸、支护（架）的参数与道床参数、通风量和行人要求 等确定巷道的断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面，并按允许的超挖 值求出巷道的计算掘进断面尺寸；并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸； （3）布设水沟和管缆； （4）绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
按上述方法计算巷道净宽度值，应根据只进不舍的原则以0.1m进级。
2.无轨运输巷道净宽度
对于无轨运输巷道，其净宽主要是根据行人及通风的需要来选取。主要运输巷道应留有 宽度在1.2m以上的人行道；另一侧宽度应有不小于0.5m；两辆车对开最突出部分之间的 距离不小于0.5m。其他巷道，人行道宽度可按0.8m以上留设；另一侧宽度可按0.3～ 0.5m留设。在巷道转弯和交叉处，无轨运输车的间距必须满足安全运输的要求，此时巷道 的净宽度应根据无轨运输车的转弯半径和运输间距来确定。
2.作用在巷道上的地压大小和方向，在选择巷道断面形状时起主要作用。
当顶压和测压均不大时，可选用矩形或梯形断面；当顶压较大、测压较小时，则应选用 直墙拱形断面；当顶压和测压都很大，同时底鼓严重时，就须选用马蹄形、椭圆形或圆形 等封闭断面。
3.矿区的支护材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择。 4.掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。