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大断面回采巷道支护研究
一、引言
随着煤矿深部开采的深入，支护难度和风险逐渐加大，特别是大断面回采采煤工作面的支护问题更为突出。因此，如何保证大断面回采巷道的支护稳定和安全，一直是煤矿安全生产的重点和难点之一。本文将从大断面回采巷道支护的需求、类型、设计、施工、监测和保养等方面进行研究探讨。
二、大断面回采巷道支护的需求
1、支护的目标
大断面回采巷道的支护就是为了保证巷道和工作面的安全和稳定。其目标是确保巷道和工作面的支护系统能够承受巷道和工作面的各种荷载，如煤层顶板、底板、墙体压力及巷道周围荷载等，保证巷道和工作面的稳定和安全。
2、支护的原则
针对大断面回采巷道的支护需求，我们应该采取以下原则：
（1）以安全为前提，确保巷道和工作面的稳定和安全；
（2）以经济为基础，合理控制支护成本，降低生产成本；
（3）以科技为先导，采用新技术和新材料，提高支护效果和质量；
（4）以环保为导向，减少成品矸石产生和尾矿库占地面积。
三、大断面回采巷道支护的类型
1、传统巷道支护
传统巷道支护主要采用钢架和木材作为支护材料，其优点是价格便宜，易于获得，但其坚固性和耐久性相对较差，需要经常更换。常用的传统巷道支护方式有：
（1）木质支架：采用木桩和横梁相间的支撑形式，具有价格低廉、可适应地形变化大、吸震能力好等优点，但木材容易受潮发霉，寿命较短。
（2）钢质支架：采用钢管和钢梁相间的支撑形式，具有强度高、可重复利用、施工工艺灵活等优点，但价格相对较高。
2、新型巷道支护
鉴于传统巷道支护存在的问题，新型巷道支护应运而生。新型巷道支护采用钢筋混凝土、聚合物、膨胀材料等材料，具有防水、防腐、耐磨、耐久等优点，但其价格相对较高，需要较高的技术水平和施工难度。常用的新型巷道支护方式有：
（1）锚杆网壳式支护：采用钢筋混凝土和锚杆网壳相结合的支撑形式，具有重量轻、安装方便、耐久性好等优点。
（2）聚合物支撑：采用聚合物纤维和混凝土相结合的实心管作为支护材料，具有防水性好、设备简单、使用寿命长等优点。
四、大断面回采巷道支护的设计
1、设计参数
大断面回采巷道支护的设计应根据巷道的长度、断面形状、地质条件、荷载情况以及巷道使用年限等因素。其中设计参数包括：
（1）巷道长度和断面形状；
（2）煤层厚度、煤岩分界面形态、煤岩力学性质；
（3）巷道周围岩体类型、受力特征及力学特性；
（4）地层条件，如底板稳定性、顶板稳定性等；
（5）巷道支护材料和支护标准等。
2、支护方案
根据设计参数，制定合理的支护方案。根据不同地质环境条件的特点，采用不同的支护方案，并进行理论分析和现场试验，以确保支护的可靠性和效果。大断面回采巷道支护的方案设计，应注重如下两点：
（1）确保巷道支护的可靠性，以保障煤矿安全生产；
（2）减少对地质环境的影响，保护生态环境。
五、大断面回采巷道支护的施工
1、施工工艺
施工先要进行地面预处理，然后按设计方案选择支护材料和施工工艺，执行现场施工操作。巷道支护施工的工艺应有效控制施工时间和施工成本，保证施工质量。
2、施工控制
在施工过程中，要对巷道支护进行不断的监测和检查，确保支护稳定、质量良好，并及时对施工中出现的问题进行调整。同时，要严格执行安全管理制度，确保施工过程中的安全。
六、大断面回采巷道支护的监测和保养
1、监测对象
对大断面回采巷道进行日常监测，及时发现和处理问题。其中监测对象包括：
（1）巷道顶板、底板和墙体；
（2）排水设施和通风设备；
（3）支护材料的损坏情况。
2、监测方式
在大断面回采巷道中，常用的监测方式有现场监测、遥感监测和微震监测等。这些监测方式可以及时获取信息，确保巷道支护的稳定和安全。
3、保养措施
大断面回采巷道支护的保养措施包括巷道清理、支护材料更换、防水涂层处理等。通过保养及时判断巷道支护的状况，并针对性地采取相应的措施，确保巷道支护的稳定和安全。
七、结论
大断面回采巷道支护是煤矿安全生产的重要环节，不断加强大断面回采巷道支护的研究和实践，提高大断面回采巷道支护的水平，对煤矿的安全生产和可持续发展至关重要。为此，需要继续开发新的支护材料和技术，采用更为先进的支护系统，确保煤矿的安全生产。