韓永生

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

將超前支護技術(shù)應(yīng)用到采礦工程之中，讓相關(guān)企業(yè)獲得了極大的經(jīng)濟利益，也正因此超前支護技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了現(xiàn)階段的采礦項目作業(yè)中，讓采礦工程穩(wěn)定及安全性等得到了有效提升，同時還保證了采礦工程正常順利且穩(wěn)定的進行。

1 超前支護的基本闡述

當(dāng)開展井下煤礦等項目施工作業(yè)時，使用支護技術(shù)最主要的目的即確保采礦工作區(qū)域有一個較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而給井下作業(yè)提供一個相對安全與穩(wěn)定的環(huán)境。而超前支護技術(shù)屬于一項新型輔助類的支護工藝，由于具有顯著優(yōu)勢，因此近些年在井下煤礦的開采行業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。在經(jīng)過大量實踐之后，充分表明了此類施工技術(shù)所具有的極強的可靠性和安全性。除了在采礦工程中得到廣泛應(yīng)用之外，該技術(shù)還被應(yīng)用到了公路維修、隧道項目施工以及鐵路建設(shè)等諸多領(lǐng)域中，有著極為出色的適用性[1]。相較于其它施工項目，煤礦作業(yè)環(huán)境較為惡劣，因此在將超前支護技術(shù)應(yīng)用到采礦工程中時必須要對采礦需要、礦區(qū)附近地質(zhì)具體條件以及水文情況等進行充分調(diào)查，并以此為基礎(chǔ)確定開采進度和施工具體方案，從而保證超前支護技術(shù)在實際使用過程中可以展現(xiàn)出最為理想的支護效果，進而給相關(guān)企業(yè)帶去一定的經(jīng)濟效益。

當(dāng)開展采礦作業(yè)時，任何一項意外事故都有可能導(dǎo)致井下施工人員遭遇不測，因此當(dāng)把超前支護技術(shù)應(yīng)用到采礦作業(yè)重視，必須要針對具體情況挑選最佳的棚架等支護設(shè)施型號。支護實際方案的制定和設(shè)備選用等工作也要完全依據(jù)井下圍巖之中巖石組成和松散的實際程度、不同類型鋼管與鋼軌頂棚的具體加固狀況等進行，借助泥漿灌注等相關(guān)方式加固松散的泥土，依據(jù)上述施工流程來讓超前支護施工計劃得到合理且有效論證[2]。另外，在實際施工過程中還能夠利用各類已經(jīng)成熟化的支護手段與施工經(jīng)驗，借助水泥良好的凝固型，對固礦區(qū)域之中相對松散的泥土進行加固處理，并通過鋼管以及鋼軌等材料來加固頂棚，以此保證做實際開采過程中采煤巷道的安全性。

2 采礦工程中超前支護技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在石門揭煤過程中對超前支護技術(shù)的應(yīng)用

2.1.1 存在的問題

當(dāng)開采煤礦時，石門揭煤一般為事故出現(xiàn)概率最高的環(huán)節(jié)，當(dāng)開展巷道掘進作業(yè)時，揭露遇到煤層時通常會造成煤層段發(fā)生掉頂?shù)膯栴}，而這恰好就是石門揭煤環(huán)節(jié)所遇到的最為棘手的問題，當(dāng)前這一問題還未得到有效解決，是我國礦石開采領(lǐng)域之中石門揭煤階段最為重要的一個隱患問題。當(dāng)石門揭煤時出現(xiàn)了掉頂?shù)惹闆r，那么極有可能會導(dǎo)致煤層連片塌落，嚴(yán)重者還會造成大量煤層段發(fā)生掉頂問題，從而對采礦人員工作的進度造成嚴(yán)重影響，甚至還會出現(xiàn)煤灰和瓦斯等嚴(yán)重事故，進而對相關(guān)開采人員和技術(shù)人員生命安全產(chǎn)生直接威脅，嚴(yán)重?fù)p害有關(guān)企業(yè)經(jīng)濟效益?，F(xiàn)階段，掉頂問題仍舊頻繁出現(xiàn)在我國煤礦開采揭煤工作之中，而為了可以避免此類問題出現(xiàn)，工作人員在開采前會先通過架棚探梁來進行支撐，同時借助有關(guān)手段處理頂板，然而經(jīng)過一段時間實踐之后發(fā)現(xiàn)，該方式仍舊無法有效預(yù)防掉頂事故的出現(xiàn)，而且也無法避免瓦斯大量涌出，變成了采礦工程中十分棘手的難題。

2.1.2 石門揭煤過程中超前支護技術(shù)的應(yīng)用研究

在當(dāng)前石門揭煤環(huán)節(jié)，掉頂是一個較為普遍且性質(zhì)相對嚴(yán)重的問題，工作人員在嘗試了多種方式之后仍未取得理想效果，然而在該過程中應(yīng)用超前支護技術(shù)卻可以取得一個較為出色的效果，可以有效降低掉頂問題發(fā)生概率，有助于石門揭煤正常進行[3]。下述即該環(huán)節(jié)內(nèi)應(yīng)用超前支護技術(shù)的具體情況：首先，當(dāng)見礦物之前便要在巷道之中提前做好對應(yīng)的應(yīng)急處理計劃，在和礦物相距2m處進行打眼，孔眼間距需要保證處于300mm以內(nèi)，并且深度最好為1.8m左右，施工人員必須要嚴(yán)格把控孔眼間距及深度；其次孔眼需要在巷道附近均勻分布，每一個孔眼之中都要插入一根直徑適宜的鋼管，因為其長度能夠調(diào)節(jié)，所以工作人員需要按照巷道實際情況確定鋼管使用的具體程度和厚度。最后，在上述操作完成之后便可開始超前護頂?shù)谋Ｗo工作，當(dāng)炮擊揭煤時必須要對超前護頂?shù)谋Ｗo措施進行嚴(yán)格把控，確保各環(huán)節(jié)準(zhǔn)確無誤，倘若在此過程中發(fā)現(xiàn)問題鋼管要立即進行更換，并對鋼管間距進行核查，最終確保后續(xù)工作得以正常進行。

2.2 礦產(chǎn)回采工作中對超前支護技術(shù)的應(yīng)用分析

礦組資源在煤礦實際開采和掘進等過程中，會因施工人員踩踏以及爆破作業(yè)等因素的影響而發(fā)生損害，并使得井下施工環(huán)境整體安全性能顯著降低，從而導(dǎo)致出現(xiàn)塌方或者巖壁脫落[4]。因此，為了保證礦區(qū)內(nèi)的煤炭資源利用效率得到進一步提升，進而對剩余礦藏進行進一步開發(fā)，施工人員與技術(shù)人員必須要在施工安全得到有效保障的基礎(chǔ)之上實施礦產(chǎn)回采[5]。

依據(jù)原始路徑進行開采作業(yè)所形成的特殊漏斗開展探測可以有效與快速找到可以做回采作業(yè)的才是資源。此類方式盡管有著高效性與便捷性等特點，但是卻存在有極大安全風(fēng)險。礦區(qū)在經(jīng)過了開采施工之后，其自身承重水平會出現(xiàn)顯著降低，而原始地質(zhì)情況也會隨之出現(xiàn)極大的轉(zhuǎn)變，在后續(xù)強烈施工過程中可能會因振動而導(dǎo)致巷道塌方事故出現(xiàn)，因此在回采時最好不要讓近路間距超過5m。

目前，礦產(chǎn)回踩作業(yè)大多會在老舊廢棄廠礦連接位置來開展重復(fù)循環(huán)式施工，相較于原始型回踩施工，此類施工方式以經(jīng)濟效益的犧牲為代價換來了更為理想的安全性。當(dāng)將超前支護技術(shù)應(yīng)用到回采的工作面中時，必須要挑選出適宜的支架。通常情況下左右兩架支架便可劃為一組，同時通過防滑性千斤頂或者其它類似裝置來為架體頂梁和架體底座進行穩(wěn)固連接處理。除此之外，每一個支架前后的兩節(jié)還需要確保頂梁后部以及后節(jié)伸縮梁實現(xiàn)有效的連接，通過千斤頂和連接頭等加固每一個節(jié)點底座。

2.3 巷道掘進工作中超前支護技術(shù)的應(yīng)用研究

對于施工單位而言，巷道掘進是一項較為棘手的問題，很難找到問題切入點，由其本質(zhì)來看，提升航道掘進工作的工作效率是讓巷道掘進及相關(guān)問題得到有效解決的根本方式。通過引進臨時的機械化支護方式可以在確保巷道掘進高效性的基礎(chǔ)上，增強綜掘機工作的水平，從而實現(xiàn)真正的高效、穩(wěn)定且安全掘進。在將超前支護技術(shù)與懸臂縱軸掘進機進行完美結(jié)合之后得到了一個高效且安全性較高的機載型臨時支護設(shè)備，它除了可以在開掘過程中高效的搭建支護鋼架之外，也可以將支護裝置進行有效的拆除，從而給下一環(huán)節(jié)掘進帶去一定的技術(shù)保障，是掘進施工的整體效率實現(xiàn)顯著提升同時還有效減少了人力資源的投入。在機載臨時性支護裝置中懸臂縱軸型掘進機占據(jù)著絕對核心地位，當(dāng)開展實際施工時，綜掘機是最為主要的供油裝置，它的工作原理是掘進機內(nèi)專用的工作閥會和油路建立有效連接，當(dāng)機器在工作過程中，三位兩通工作閥會把支護裝置的油路打開并連接至原站，從而實現(xiàn)油路互相連通等目的。同時當(dāng)超前支護加開始作業(yè)以前，還需要關(guān)閉掘進機的油路，將頂架以及側(cè)架展開伸出，將與之相關(guān)的支護頂架和液壓控制手柄向前進行推動，這一環(huán)節(jié)最為主要的任務(wù)就是在頂梁架內(nèi)安裝支護鋼架、鋼網(wǎng)。當(dāng)上述操作全部完成之后，操作閥中會有由溢流閥內(nèi)流出的液壓油滲入，而且當(dāng)液壓油流經(jīng)分流閥后便會滲入至雙向鎖之中，最后當(dāng)雙向鎖開啟后流入到油缸之中，借助雙向鎖對油量進行控制。上述所有工序均完成之后，定量和主架便會逐漸打開，同時將鋼網(wǎng)以及鋼帶緊緊壓在對應(yīng)的巷道頂板中，這是需要立即開始打眼與錨桿等安裝。

2.4 超前支護技術(shù)具有的經(jīng)濟效益

因為超前支護在礦業(yè)面貌保護中有著較為出色的效果，所以在礦業(yè)項目的建設(shè)領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，通過這種方式能夠有效提高礦業(yè)建設(shè)安全性，從而保證工程項目正常穩(wěn)定進行[6]。另外，大量企業(yè)通過該技術(shù)獲得了諸多好處，例如：提高采礦作業(yè)的安全性以及企業(yè)經(jīng)濟最終獲得的經(jīng)濟效益等，因此該技術(shù)受到了相關(guān)企業(yè)極為廣泛的關(guān)注，并且在多種類型的項目中得到了廣泛的應(yīng)用，雖然無法對此類方法所取得的利益進行準(zhǔn)確計算，但是的確給有關(guān)企業(yè)帶去了極為可觀的經(jīng)濟效益，因此我們應(yīng)該在此方面加強研究，以促進采礦行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語

所謂超前支護技術(shù)實際上就是在破碎巖體或者松軟巖體中通過超前掘進工作面的方式進行支護作業(yè)的技術(shù)，該技術(shù)是在近些年得到廣泛應(yīng)用的一類新型技術(shù)，借助它可以讓井下施工安全性得到有效提升。在采礦工程中應(yīng)用該技術(shù)時需要對礦區(qū)實際情況進行全面考慮，同時制定出與之對應(yīng)且合理的設(shè)計施工計劃。除此之外，在進行支護施工時也需要提前預(yù)防后續(xù)煤礦開采及掘進工作中可能出現(xiàn)的意外情況，最終讓支護技術(shù)效果得到最大程度的展現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，超前支護技術(shù)必然會實現(xiàn)進一步優(yōu)化和完善，最終讓我國采礦行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定且安全的發(fā)展。