高躍文

(1.太原理工大學 礦業(yè)工程學院，山西 太原030024；2.西山煤電集團 杜兒坪礦，山西 太原030022)

1 研究背景和超前支護的形式

超前支護是保證隧道工程開挖工作面穩(wěn)定而采取的超前于掌子面開挖的一種輔助措施， 主要用于穩(wěn)定工作面以保證施工的順利進行，該方法已經(jīng)被運用于公路修建、鐵路修建、水利水電等隧道工程中，在我國的相關道路建設中已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，強大的促進了我國工業(yè)化的推進以及經(jīng)濟的飆升。

超前支護有其固定的形式，其主要形式有以下三種，分別是：（1）采用長度為3m 到5m 的超前鋼管（也被稱作錨桿），錨固工作面前上方巖體；（2）采用固件長度大于5m 的超前管棚（也就是采用較長的鋼管、鋼軌并結(jié)合鋼支架）錨固工作面前上方巖體；（3）采用注漿錨桿超前注漿方式，注入水泥漿等，膠結(jié)硬化破碎巖體，以期加固。

2 超前支護施工參數(shù)與注意事項

2.1 掘進過程中超前支護參數(shù)

假設某施工隊采用W703 采場聯(lián)道掘進時，具體地質(zhì)情況為輝綠巖體，為了保護人員安全和施工進度，采用超前支護的方式進行支護。首先，沿豎直面架設拱形鋼支架，沿著鋼支架上打孔深為2m 的錨桿眼；然后將長度為1.8m、φ43mm 的管縫式錨桿安裝到孔中，錨桿尾部留200mm 長度以便鏈接鋼支架，是錨桿末端緊貼棚梁并拖住它，以錨固周圍的巖石和控制頂部巖層；然后再采用爆破的方法掘進，其尺寸應該小于或等于1.2m，爆破出渣后噴射混凝土支護，然后進行下一個循環(huán)。

通過以上步驟并且不斷訊混， 就能夠順利通過輝綠巖破碎帶，順利的進行施工。 在施工過程中，扔有一些需要注意的問題：（1）錨桿應均勻布置；（2）錨桿孔角度需適當選取，不宜過大；（3）爆破后，要及時噴射混凝土和架設拱形支架，以縮短圍巖暴露的時間和防止錨桿下面圍巖脫落過多。

2.2 電耙道修復中的超前支護參數(shù)

首先沿著垮塌處架設梯形鋼支架，其支柱采用24Kg/m 的“工”字鋼或10cm×10cm 的“口”字鋼，同時，鋼支架盡量津貼電耙道的邊沿；然后，采用精工技藝將18Kg/m 的“工”字鋼加工成大約2.5m 廠的錨桿，并將其端部處理為尖頭，以仰角15°以中央為支點將其向松巖體中推進，完成以后采用同樣的方式推進其他錨桿，在這過程中保持他們之間的間距為5cm，一直到錨桿形成支撐棚架。最后人工出渣，直到1.2m 時停止，并繼續(xù)架設T 形支架，以此往復。 一般情況下，往復幾次支護加固后，就可回復電耙出礦。

在電耙修復中應該注意的問題：（1）注意均勻布桿；（2）用木板等背緊關閉邊幫，防止側(cè)面松散巖石滑落；（3）控制每次渣進尺寸，防止棚架受力過大。

3 殘留礦體回采超前支護

殘留礦體的回采方法主要采用進路式放頂退采，前端式裝巖機出礦。其關鍵：回采進路的掘進與支護，進段路面必須保證安全并且滿足相關裝巖機的基本要求。

3.1 超前支護掘進回采進路

因為礦巖體極端破碎，超前支護掘進的方式類似于其他的掘進方式，掘進的斷面為2.6m×2.7m，同時鋼拱架之間必須采用密集木支護，以確保進路的穩(wěn)定；最后，頂板及邊幫都必須封堵的十分嚴實，防止石塊掉落，造成不必要的安全事故。

3.2 典型回踩超前支護

一般來說，采礦的回采有兩種方式，第一種為沿放礦結(jié)束采場的漏斗之間掘進回采進路，第二種是沿兩個采場之間的間柱掘進回采進路。 這兩種方案都可以在進路根據(jù)設計向兩側(cè)掘進分支進路，但是必須確保進路間距為5m 左右，等所有進路達到設定的要求以后按照間距為1m 到1.5m 進行放頂回采。 然后拆掉相關支護裝置，必要時還得采用特殊手段，例如炸藥爆破；最后循環(huán)以上步驟。

4 超前支護創(chuàng)造的經(jīng)濟利益

超前支護這種保護開采面的方法已經(jīng)被廣泛運用到采礦工程的施工中，為采礦施工的安全提供了最有力的支持，確保無數(shù)工程項目得以順利進行，為很多企業(yè)創(chuàng)造了大量的利益，使很多企業(yè)賺取了更多的利潤，同時也增強工作人員與相關管理人員的激情和信心，具有無形的價值。 由于目前采用該技術的企業(yè)不計其數(shù)，并且該技術被廣泛運用到各個企業(yè)的各個項目中，因此無法具體的計算出該方法所創(chuàng)造的具體利潤；但是可以肯定的是，該方法為很多企業(yè)的很多項目創(chuàng)造了不計其數(shù)的利潤。

采礦工程中的超前支護已經(jīng)得到了業(yè)內(nèi)相關專業(yè)人士的認可，并且被廣泛運用到相關的項目中；即便如此，超前支護在某些細部中仍有需要改進或注意的地方（如本文的第三部分），相關部門和專業(yè)人員應該投身到超前支護的專業(yè)研究中，爭取做出一定的成果，服務于我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化。

［1］高磊，等.礦山巖石力學[M].北京：機械工業(yè)出版社，1987.

［2］陳忠華，尹賢剛.會理鋅礦的采礦安全隱患及防治措施[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2004（03）.

［3］尹賢剛，諶立勇，李應龍.電耙道復合支護技術研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，20011（06）.