采矿工程中超前支护技术的运用

【摘要】煤炭资源作为社会生产的主要资源，利用效率有着明显提高，这样也给采矿工程带来了一定挑战，主要因为采矿工程环境复杂，存在诸多危险隐患，很容易发生安全事故。对此，为保证采矿工程的安全性，逐渐加大了超前支护技术的应用力度，通过利用合理的支护手段，营造一个相对安全的工程环境，满足采矿工作的需求。对此，本文首先简单介绍超前支护技术概述，其次明确超前支护技术在采矿工作的重点具体应用，最后利用案例对超前支护技术进一步研究，目的就是通过利用超前支护技术，强化采矿工作的安全系数，降低安全施工发生概率，促使采矿工程顺利实施，获取良好的经济效益，也希望给相关研究工作，提供一定参考。

关键词：采矿工程；超前支护技术；安全性；

引言：

超前支护技术可以对采矿工程起到安全防护的作用，尽可能消除安全隐患，提升采矿工程效率和安全性。超前支护技术在采矿工程中，可以结合实际情况，对矿井壁面进行预制，以此提升矿井壁面的承载能力，促使采矿工程处于相对稳定的状态，降低安全事故发生。另外，在采矿工程中，通过利用超前支护技术可以增强工程安全系数，提升工程实施效率，实现良好的工程效益。

1、超前支护技术概述

超前支护技术属于一种避免煤层顶板移动，以及坍塌等技术，利用有效的支护、预拱形式，以及采后支护等方式，以此保证采煤工程安全、顺利实施【1】。超前支护技术主要包括：预行支护、预拱形成，以及采后支护等，从预行支护在煤层开采之前，将钢架安装到回采巷道中，以此起到支撑的作用，从而避免工程出现变形和坍塌等问题；预拱形式指在矿采工程煤层顶部，根据采煤工艺，采取合理的支护手段，形成拱形结构，以此提升采采矿工程的安全系数；采后支护在煤层开采完成以后，利用各种支护材料，以及有效的支护手段，确保工程巷道和工作的稳定性，提升采矿工程的安全系数。

2、超前支护技术在采矿工程中的具体运用

超前支护技术在采矿工程中，可以起到很好的防护作用，避免坍塌、变形等事故发生，提升采矿工程的安全系数。下面就从巷道掘进、石门揭煤、矿产回采等方面，对超前支护技术的具体应用，进行分析和研究。

2.1巷道掘进

在矿采工程实施期间，都是由浅到深，并且顶部承受水泥重量也有所增加，在此情况下巷道如果支护不合理，或者未能进行有效支护，很容易出现坍塌问题，情况如果严重，还会导致人员伤亡。同时，巷道坍塌以后，原来的巷道便无法使用，就需要开辟新的巷道，无形增加了工期以及工程成本。对此，在采矿工程巷道掘进期间，通过超前支护技术，沿着巷道掌子面设置拱形钢架，并且需要沿着钢架设置锚杆，以此起到良好的支护效果。但是，在锚杆设置期间，一定要注意锚杆仰角，其角度一般为25°，但也需要结合实际情况，合理设置锚杆角度另外，超前支护技术在巷道掘进支护期间，需要将锚杆安装到孔隙中，并且单个循环掘进大小低于1.2m，爆破出去以后，需要进行混凝土喷射，以此完成循环支护【2】。

2.2石门揭煤

在采矿工程实施期间，煤矿资源的掉落在所难免，处理难度相对较大，并且与工程顶板安全也有着一定关系。对此，为解决该项问题，采矿工程实施期间，通过利用超前支护技术对迎头顶部进行超前打眼，以此设置钢管支护体系，提升采矿工程的安全性。同时，超前支护技术在石门揭煤运用期间，需要对钢管之间的距离进行严格把控，根据相关要求，将钢管插入到合适的深度，以此起到良好的支护效果。

2.3矿产回采

矿产回采是超前支护技术在采矿工程中应用的重点，通过利用超前支护技术可以有效保证矿产回采的安全性。对此，超前支护技术在矿产回采应用期间，应当对进路间隔距离进行合理设置，一般进路间距在5m左右，并且进路间距设置完成以后，需要合理设置顶部回采间隔，其间隔应当在1m～1.5m之间【3】。同时，超前支护技术在矿产回采应用期间，通过利用防滑千斤顶，将顶梁和底座，以及将前节顶梁与后部分伸缩梁等形成一个整体，这样可以起到相互配合的状态，以此保证矿产回采的稳定性。另外，超前支护技术应用期间，可以在矿产回采两侧设置千斤顶，并且对顶板进行加固处理，这样可以有最大力度保证顶板下方的稳定性，提升采矿工程的安全系数。

3、超前支护技术运用实例分析

本文以某地区采矿工程为例，对超前支护技术进一步研究，内容如下。

3.1工程背景

某采矿工程以及井筒开采、短壁分段回采等方式为主，并且由于工程开采区域较大，存在采空区，采空区坍塌、 变形一直都是工程重点解决的一项问题。然而，通过利用超前支护技术，可以有效解决该项问题，以此提升该采矿工程的安全系数。超前支护技术在该工程运用期间，以先支护后开采的原则为主，以此避免采空区变形和坍塌等事故发生。同时，超前支护技术在应用期间，通过利用钢架、锚杆等超前支护技术，钢架属于钢筋焊接所形成，可以抵抗采空区压力和拉力，以此防止采空区变形和坍塌事故发生。锚杆利用锚固作用，将钢筋网固定在煤层中，利用钢筋网提升采空区的抗拉强度，以及稳定性，并且将水泥和树脂浆等材料将钢筋网与锚杆，以及煤层联系在一起，形成一个整体，以此增强采空区的承载能力，以及稳定性。

3.2实施效果

超前支护技术在该项工程中，具有良好的效果，主要表现为以下几点。

3.2.1避免采空区坍塌、变形等。采空区变形与坍塌一直都是采矿工程重点考虑的问题，不仅会影响生产效益，还会增加危险隐患，导致安全事故发生。然而，该项工程通过利用钢架、钢筋网，以及锚杆等超前支护技术方式，可以对采空区变形和坍塌等进行有效控制，以此提升该工程的安全系数【4】。

3.2.2提升生产效率。通过利用超前支护技术，不仅可以避免采空区变形和坍塌等问题发生，还可以有效提升采空区的安全性，创建良好的采空区环境，确保该工程生产顺利进行，以此提升生产效率。另外，超前支护技术的有效运用，可以确保工程生产顺利进行，加快开采进度，实现良好的工程效益。

3.2.3降低安全事故发生。超前支护技术运用以后，采空区变形和坍塌等得到了有效控制，以此降低安全事故发生，提升该工程的安全性【5】。另外，超前支护技术可以为工程生产，提供安全、稳定的生产环境，减少安全事故发生。

结束语：

综上所述，采矿工程与其他工程有着很大不同，工程环境十分复杂，极容易发生安全事故。对此，为保证采矿工程的安全性，必须做好工程支护，通过利用超前支护技术，可以对煤矿工程进行安全防护，以此避免安全事故发生，提升工程开采效率，促使采矿工程可以稳健发展。

参考文献：

[1]高占龙. 超前支护技术在采矿工程中的应用研究 [J]. 能源与节能， 2024， （09）： 293-295.

[2]李星宇. 煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护的应用[C]// 《中国建筑金属结构》杂志社有限公司. 2024新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛论文集（二）. 国家能源集团神东煤炭分公司布尔台煤矿;， 2024： 100-101.

[3]王晓鹏， 范钢伟， 张东升， 等. 顶板预加固锚注超前支护技术研究及应用 [J]. 煤炭技术， 2023， 42 （08）： 84-88.

[4]张民， 王海锐 ，梁顺， 等. 不规则工作面注浆锚索代替单体及液压支架主动式超前支护技术 [J]. 金属矿山， 2023， （07）： 176-184.

[5]潘一山， 高学鹏， 王伟， 等. 冲击地压矿井综采工作面两巷超前支护液压支架研究 [J]. 煤炭科学技术， 2021， 49 （06）： 1-12.

作者简介：许怀德，1971年7月，男，汉族，（浙江省衢州市），大专，研究方向或从事工作：矿山采矿工程管理