超前支护在采矿工程中的应用

超前支护在采矿工程中的应用
摘要：超前支护技术在具体应用中，对支护快速性、强度均有高要求，为此要结合隧道工程实际情况，选择超前支护模式，进而保障隧道工程的承载力、强度达到预期要求。

我国超前支护技术发展时间较短，受到即地质情况、施工人员能力等因素的影响，超前支护技术的控制水平较低，难以在隧道工程中发挥出其应有的价值。

关键词：超前支护；采矿工程；应用
引言
矿井巷道的地质条件比较复杂，极易发生安全事故，由于煤矿采煤工作面超前支护的作用，导致矿井在一定程度上出现了位移、破坏以及变形。

煤矿开采深入地下，在工作面进行开采时很容易因为震动的问题而出现严重的安全隐患，因此在煤矿采集工作面中做到超前支护工作，有利于确保矿井安全的基本要求。

1煤矿采煤工作面超前支护的概述在煤矿开采的过程中，为了确保煤矿采煤工作面的安全性，需要对连接通风巷和运输巷位置做好安全管控，有利于煤矿中物料的运输以及进回风等任务需求。

由于该位置的顶部面积比较大，导致煤矿开采过程中的工作面在超前支护支撑压力下很容易出现沉积的现象。

而且，相关设备在机头和机尾移动时所占用的体积比较大，导致煤矿在开采施工时，一旦移动这些设备，就会导致出现反复的支柱、撤柱现象。

基于上述原因，造成煤矿开采的工作面在上下出口位置很容易出现冒顶事故，这也使得工作面的超前支护工作缺乏必要的特殊管理。

想要更好地确保工作面上下出口顺畅性以及所使用到的特殊支护方法，在煤矿采煤工作面的超前支护中，需要在顶板未垮落的情况下，借助压力的方式进行悬臂式分布。

当垮落后，还可以使用压力拱形的分布方式，给予有效的支护处理，避免因为崩塌而导致堵塞上下安全出口。

必须及时采取针对性的措施，对煤矿采煤工作面进行有效的超前支护，有利于避免采煤工作中发生危险的情况，也能减少因为超前支护不当而造成的经济损失。

2超前支护技术的具体应用
2.1巷道掘进中的应用
超前支护加固技术主要用于采矿工程的巷道掘进施工中，为了提高掘进的效率，需要利用机械化的临时支护方式，在悬臂式纵轴掘进机和超前支护技术进行
搭配下，有效组成临时支护装置。

该临时支护装置具有较高的安全性，同时也能
有效搭建支护钢架和拆除支护设备，最大程度提高采矿工程的掘进效率。

在临时
支护装置的工作原理中，会将掘进机的三位两通工作阀和对应支护油路进行连接。

在设备运转中，综掘机原站会落实供油工作，三位两通工作阀门会打开支护油路
与原站相接，实现油路互联互通。

在实际的超前支护工作中，要关注以下几点：
第一，要关闭综掘机油路、展开顶架和伸出侧架，最后推动顶梁架和支护顶架的
液压控制手柄后，在顶梁架上实现钢网和支护钢架的安装。

第二，在双向锁完成
对油量的控制后，打开顶梁架和主架，在高度到达一定位置后，主架升高将钢网
和钢带压在巷道顶板与主架中间。

第三，立刻进行打眼和锚杆安装工作，在完成
安装后降低主架到最低位置并折合，最终将顶梁架拢伏于综掘机上。

第四，关闭
支护油路并停止支护控制阀。

2.2矿区回采中的应用
超前支护技术在矿区回采中主要有两种落实方式：第一，漏斗间不断掘进的
方法。

要求巷道间距5m左右，该方法遗漏煤层开采率高，但是坍塌率较大。

第二，沿废弃矿场之间的连接柱进行回采的方法。

该方法对支架链接要求高，可有
效结合超前支护技术，安全性较高，但开采盲点较多。

为了满足回采主要的安全
性需求，超前支护技术主要应用第二种回采施工的方式。

具体是利用两个支架作
为底部支撑，同时将左右支架合并为一个支架利用，并且将两个支架的顶梁通过
千斤顶进行链接底座，实现良好的支撑作用。

需要注意的是，支架分为前后两节，前节顶梁后部和后节伸缩梁链接，且前后节座利用移架千斤顶互相链接，在该链
接方式下，可提高支架的稳定性，进而发挥超前支护技术的价值。

2.3垛木架支护
在早期煤炭开采过程时，采煤工作面超前支护形式主要通过垛木架方式构建
简易临时支护，垛木架完全通过人工方式搭设。

现场应用过程中，垛木架存在体
积大、作业人员劳动强度高等问题；同时垛木架支护为被动支护，支护性能差以
及支护强度低。

垛木架支护对预防回采巷道超前支护段沉降起不到预防作用，仅
当顶板下沉一定距离且与木垛完全接触后，木垛方可起到支护作用。

在木架搭设
过程中，安全风险较大，且随着采面推进木垛回收难度高，导致资源存在一定程
度浪费。

由此可见，采用垛木架方式进行超前支护，存在经济性、安全性均不佳
等问题。

随着现代化支护技术发展，垛木架支护方式在煤矿井下采煤工作面超前
支护中应用已基本消失，仅在端头临时支护中有应用。

2.4锚网索支护
为改善巷道围岩支护效果，预防巷道支护前期变形量并给围岩提供一定的初
撑力，锚网索支护技术在煤矿井下应用，给巷道围岩控制带来新的途径。

采用锚
网或者锚喷支护时，都在巷道表面进行喷浆，封堵巷道表面裂隙并降低空气、水
等对围岩的风化影响。

通过预应力锚杆、锚索给巷道围岩提供一定预紧力，可抵
抗巷道顶板、巷帮变形量，可在一定程度上降低围岩变形以及降低采动压力影响，采用锚网索支护技术时，可在一定程度上避免巷道出现变形量大、垮塌等问题，
但是围岩支护过程中锚杆、锚索及喷浆等工作均需大量的工作人员；同时支护时
采用的普通锚杆、锚索抗变形能力不足、承载能力较差，当采动压力显现明显时，容易导致部分支护结构失效、围岩变形量大问题，给采煤工作面通风、行人等带
来制约，严重影响采煤工作面推进效率。

3采矿工程工程超前支护技术施工优化措施
3.1提升工程现场勘察数据精度
勘察测量数据的精准度直接影响隧道工程项目施工质量。

采矿工程工程需要
精密的数据作为支撑，才能保证工程施工质量稳定。

技术人员通过勘察测量的数
据信息，制定采矿工程工程施工设计方案，明确各个环节布孔注浆施工位置，科
学评测地层承载力，保证采矿工程工程施工设计方案与实际地质情况相吻合，以
降低发生病害问题的风险。

3.2优化施工方案设计
在采矿工程工程施工中，保证施工方案的科学性是提升采矿工程工程施工质量的关键。

在隧道工程施工发展中，要不断提升施工技术人员的专业素养，加强对工程项目施工周期、人员配置以及资金情况的把控能力，综合考量工程的实际情况，优化隧道工程施工方案，保证工程的质量安全。

同时要加强机械设备的管理，使其发挥出机应有的作用。

3.3提升隧道工程施工效益
保证采矿工程工程施工效益是施工企业重点关注的内容之一。

以施工材料为着手点，加强工程成本控制力度，提升采矿工程工程施工经济效益。

在采矿工程工程超前支护技术开展中，不同的支护结构应选用针对性材料，施工企业要构架系统化的材料采购方案，提升材料采购的科学性，提升超前支护施工材料的利用价值，降低不必要的材料消费。

结束语
目前超前支护技术已经被广泛应用于采矿工程中，具体在巷道掘进、矿产回采、石门揭煤和电靶道等问题的处理中，可以体现该支护技术所具有的稳定性和安全性。

做好超前支护技术的优化完善，在提高超前支护防护范围和改善超前支护运输方式后，能更好的提高支护面积和降低空顶距，且在设备适应能力、维护工作和管理方面也具有较高的价值，可以借助超前支护技术更好的保障煤矿开采的安全性，促进采矿行业实现可持续的发展。

参考文献
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