摘要：采矿施工受地质地貌等因素影响比较大，施工存在一定危险性，为保证施工安全，必须要采取一定的防护技术，其中超前支护就是比较常用的方式。利用超前支护技术，将其应用在垮塌巷道掘进、残矿回采及电耙道二次修复等采矿工程中，对提高施工安全具有重要意义。
关键词：超前支护；采矿工程；运用
一、超前支护的概述
超前支护技术是为提高采矿工作面的稳定性，而采取的辅助措施，主要应用于稳定工作面，保证能够施工顺利。超前支护技术在采矿施工中也起到了积极的作用，保障了采矿施工的安全。金属矿山开采具有一定的特殊性，为保证生产安全及开采效率，需要针对矿产生产特点，将超前支护技术应用到其中，争取可以不断提高生产综合效益。在金属矿山生产中掘进超前支护大多数采用前探梁或综掘机机载前探梁施工，而回采超前支护一般会采用单体柱或超前支架等方式，其中超前支架在应用上具有很大的优点，支架移动比较方便，可以完成支护角度的自动调节，并且与架棚支护相比，减少了搬运单体支柱、升柱及刚铰接顶梁等工作，操作起来更方便，起到的效果也比较好。
二、超前支护的采矿施工参数
在进行采矿工作的过程中，要提高对超前支护施工参数的设置，应注意以下参数设置要点：应将钢支架（拱形）设置在开采掌子面周围，顺着支架边界，进行锚杆孔的钻凿，借助气腿式凿岩机合理把握孔洞的距离、仰角和深度，各项参数分别设置为2m、25°和2m；并在孔洞中放置管缝式锚杆，锚杆的外径为43mm，长度为1.8m。施工时为了保证钢支架同锚杆的焊接质量，需要预留2m的锚杆，使其同棚梁相接，利用棚梁拉紧锚杆，进一步增强隧道岩石的稳固性，避免顶部的岩石坍塌；完成管缝式锚杆施工后，应用的采矿掘进方式为爆破，掘进循环在1.2m以下，可以使用碎石来支护混凝土，不断进行开采和挖掘。设置超前支护施工参数是该技术应用的关键所在，必须确保锚杆孔角度的合理性，合理控制孔之间的距离，保证喷射顺凝土工作的及时性，避免围岩长期接触外界空气，增强锚杆的底部稳定程度。
三、采矿中超前支护的应用
3.1巷道掘进
辉绿岩在一些采矿工作面中分布极广，层间裂隙或者断裂带是该类岩体的主要形成部位，岩石呈现辉绿色，内部结构为块状，容易破碎，存在多种不同的蚀变类型。如果采矿的巷道掘进过程中遇到辉绿岩，必须要应用超前支护的方式，避免因开挖工作导致顶部岩体掉落，不仅影响采矿工作的进行，还会对采矿工作人员的生命健康造成很大的威胁。巷道超前支护能够起到加固辉绿岩的作用，防止巷道的坍塌，加快采矿进度和效率。
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但是开采过程的巷道掘进中也存在着一些问题：在矿石的开采过程中，由于逐渐深入的开采位置，上方的泥土也开始承受更多的重量，巷道的支护难度也随着采矿工程的逐渐进步而不断增加，在这个过程中，有的巷道因为没有进行科学的预防和改进，发生坍塌不得不重新规划路线并且重新掘进，坍塌的巷道无法再继续使用，必须从新开辟一条新的道路继续前进，这样就严重耽误了工程进度，并且造成了不必要的时间和精力的浪费，更可能会威胁到在巷道工作的采矿人员的生命。
3.2矿产回采
3.2.1矿产地回采的问题
在回采过程中有一个严重的安全为题，已经进行过开采的矿区受到了很多爆炸和人力踩踏的压力，矿区的岩石极其容易发生坍塌和破碎，想要开采这些部分的矿石工序极为复杂，使用普通的采矿方式已经没办法保证工作效率和安全问题。但是，根据科学计算，被遗留在开采区的矿石可以达到20t，这对于矿山企业来说是一笔巨大的经济利益，所以，需要使用超前支护技术对回采工程的顺利进行和安全提供保障。
3.2.2超前支护技术在矿产回采中的具体运用
①沿着采矿结束时的漏斗之间进行不间断掘进，以此种方式来实现矿产的回采，即按照原有路径进行回采，可以增加找到矿石的几率。但是从施工安全性来说，此种回采方式存在安全威胁比较大，因为已经开采过的部分，承重能力降低，更容易出现坍塌事故，为保证回采安全必须要采取超前支护技术进行管理。此种回采施工时为保证安全，应保证进路间距在5m左右，在所有进路达到设计要求后，以间距为1m～1.5m进行放顶回采；
②沿着2个废弃矿场之间的连接柱进行回采施工，与按照原路回采施工相比，经济性比较低，但是安全性更高，是比较常用的一种回采方式。在对回采工作面进行超前支护处理时，可以选择用超前支架方式，支架应用方式为左右2架成1组使用，2架之间顶梁与底座由防盗防滑千斤顶连接，每架由前后2节组成，并且前节顶梁后部与后节伸缩梁相连，前节底座后部与后节底座前部通过移驾千斤顶及连接头连接，前后节互为依托，迈步前移达到移驾的效果。此种处理方式，支护强度及稳定性都比较大，并且在上支架两侧还有侧撑千斤顶，可以将顶板完全封闭起来，提高了支护下施工的安全性。并且支架支撑空间大，最大支撑高度可达3.5m左右，支撑宽度可以达到3.05m，再加上底座支架比较小，支架两侧及中间具有较大的通道，更有利于行人与运输。但是在矿产回采中也存在一些问题：在矿产回采施工中，大部分已经开采过的地区受到了不同程度的爆炸与人力踩踏影响，矿区岩石更容易出现坍塌与破碎等情况，在此情况下进行采矿施工具有更大的难度，如果采用第一次开采所用采矿方式已经不能满足施工安全与效益等方面要求。通过对矿区所含能源的分析，确定已采矿区中还含有很多未采矿产，对于社会经济发展来说具有重要意义。因此，应采取有效的开采技术，在保证开采施工安全的基础上，对已经开采过的矿区进行回采，获取被遗留的高质量矿石，增加采矿企业的经济效益。
结语
总之，利用超前支护技术，将其应用在垮塌巷道掘进、残矿回采及巷道二次修复等采掘工程中，对提高施工安全具有重要意义，因此进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献
[1]尹贤刚，谌立勇，郑云.超前支护在采矿工程中的应用研究[J].矿业研究与开发，2012.
[2]杨艳军.深井综采放顶煤工作面沿空留巷支护设计研究[J].煤炭与化工，2015.
[3]徐辉，李伟康，张祚竟，曹远威.采空侧高应力巷道瑞米支柱超前支护技术研究[J].能源技术与管理，2015.
论文作者:吴学云
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
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