采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化

煤矿综采工作面超前支护技术研究张强发布时间：2023-07-04T11:00:47.651Z 来源：《中国科技信息》2023年8期作者：张强[导读] 通过对综采工作面超前支护技术的应用情况进行分析，为综采工作面的安全生产提供有力保障。

随着经济的发展和科学技术的进步，我国的煤矿开采技术得到了很大程度上的发展，而且在此基础上，综采技术在我国煤矿开采中得到了广泛的应用。

为了实现对综采工作面安全生产的有效控制，相关人员应该根据实际情况和技术要求，科学合理地进行综采工作面超前支护技术研究，进而提高综采工作面安全生产水平。

本文对煤矿综采工作面超前支护技术进行了分析和研究，希望为相关工作人员提供一定的参考和借鉴。

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司新疆阿克苏地区库车市 842000摘要：通过对综采工作面超前支护技术的应用情况进行分析，为综采工作面的安全生产提供有力保障。

随着经济的发展和科学技术的进步，我国的煤矿开采技术得到了很大程度上的发展，而且在此基础上，综采技术在我国煤矿开采中得到了广泛的应用。

为了实现对综采工作面安全生产的有效控制，相关人员应该根据实际情况和技术要求，科学合理地进行综采工作面超前支护技术研究，进而提高综采工作面安全生产水平。

本文对煤矿综采工作面超前支护技术进行了分析和研究，希望为相关工作人员提供一定的参考和借鉴。

关键词：综采工作面；超前支护；锚杆支护1超前支护技术的概述在综采工作面中，为了能够实现对安全生产的有效控制，应该将超前支护技术应用到其中。

在综采工作面中，超前支护主要是指对顶板进行有效控制，进而实现对整个综采工作面安全生产的有效保障。

在综采工作面中应用超前支护技术的主要目的是为了能够保证整个综采工作面的安全生产，进而保证整个煤矿开采工作的顺利开展。

在综采工作面中，超前支护技术主要包括锚杆支护技术、锚索支护技术以及注浆加固技术等。

通过对这几种超前支护技术的分析和研究，可以发现超前支护技术在使用过程中具有一定的优势和特点，不仅能够实现对顶板的有效控制，而且还可以保证综采工作面安全生产，因此在煤矿开采中具有较高的应用价值。

浅谈采矿工程中超前支护的运用摘要】采矿工程的顺利进行是煤矿企业开采煤炭，为国家提供煤炭资源的基本保障。

伴随着我国经济繁荣发展，煤炭开采工作中出现了越来越多的矿难事故。

导致矿难事故的原因包括采矿工程的安全措施以及外界因素等各种原因。

而缺乏相应的技术来保证采矿工程的安全是目前我国煤矿开采工作中引发煤矿安全事故的主要因素之一。

随着煤炭开采技术的成熟和自动化机械设备的更新发展，灵活运用自动化机械设备能够给采矿工程添加安全保障。

文章主要阐述在采矿工程中超前支护的运用。

【关键词】采矿工程；超前支护；研究探析引言在众多采矿工程安全保护施工技术中超前支护技术是其中一项至关重要的组成部分。

超前支护的目的就是保证隧道开发过程众多安全稳定性，采用超前于掌子面开挖的重要辅助措施。

其主要形式包括超前锚杆、超前管棚等。

超前支护是一种科学的施工技术。

通常情况下应用于松散或破碎的岩石之中进行超前支护。

当工程采煤还未到达该地时就进行支护，对保证采矿工程顺利进行起到积极作用。

特别是在煤矿开采过程中，超前支护技术的应用不仅仅保证了采矿工程的顺利进行，还保障了煤矿工作人员的生命安全。

1.超前支护超前支护技术主要是针对开采面进行保护，其为采矿施工提供有力的保障，为企业和社会创造了巨大的经济效益和社会效益。

超前支护主要是指在松软处或破碎带岩体中与掘进进度相比超前对工作面进行支护的方式。

超前支护已经普及到公路、铁路等基础设施建设中。

采用这种方式的主要目的就是为了进一步保证矿井巷道掘进工作面的稳定和安全。

超前支护方式主要包括下列几种：1）使用3-5m的超前锚杆，锚固工作面前上方的岩体；2）使用超前管棚。

使用钢结构支架以及钢管等锚固工作面上方的岩体；3）注浆锚杆超前注浆。

即为在工作面上方的岩体中注入水泥浆，进而起到加固的作用。

在采矿工程中矿井巷道掘进、回采工作中会广泛应用在超前支护技术。

这两大主要环节是决定采矿工程工作安全与顺利的重要部分。

矿井巷道掘进是采矿工程能够正常安全工期顺两个重要环节中有着重要的应用，直接关系着煤矿开采的正常进行和煤矿企业的经济效益。

采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化樊卫阁，王庆路，王伟(兖州煤业股份有限公司杨村煤矿，山东济宁272118)摘要:为减少采煤工作面超前支护单体使用数量和减轻劳动强度，文章采用理论力学计算和巷道围岩收敛观测的方法,对工作面超前支承压力进行了研究。

得出结论，支承压力影响范围为20m,单体支柱使用数量减少了40棵。

关键词：支承压力；超前支护；工作面；单体支柱中图分类号:TD353文献标志码:A文章编号＜1009-0797(2021)02-0150-03Analysis of advance bearing pressure and optimization of advance support in coal mining faceFAN Weige,WANG Qinglu,WANG Wei(Yanzhou Coal Industry Co.,Ltd.Yangcun Coal Mine,Jining272118,China丿Abstract：In order to reduce the number of advanced support monomers used in coal mining face and reduce labor intensity,the paper uses theoretical mechanics calculation and tunnel surrounding rock convergence observation method to study the leading bearing pressure of working face.It is concluded that the influence range of supporting pressure is20m,and the number of single props is reduced by40trees. Keywords：Bearing pressure;Advanced support;working face;Single pillar0引言杨村煤矿323工作面轨道顺槽沿空侧煤柱4m,回采期间超前支承压力影响范围30m，巷道顶底板移近量500〜1200mm,两帮移近量500〜800mm,超前支护支设两排单体，支设距离30m。

采矿工程中超前支护的合理运用探究摘要：超前支护技术对采矿领域的发展十分重要，本文重点介绍了超前支护的技术概述，对巷道挖掘和矿物回采等采矿过程加以了分析，并根据超前支护技术探讨了其工程技术的合理运用,为矿井的超前保护提出了科学指引，进而实施煤矿安全的高效生产工程。

关键词：采矿工程；超前支护；合理运用一、超前支护技术概述超前支护施工技术是目前在建设工程中运用得比较完善的一项重要手段，其作业内容大多是在松动或易破碎的岩石过程中，超前于掘进作业内容而进行的一个起着支撑作用的手段，在辅助手段的帮助下保证了施工工作面稳固，从而确保了施工的成功进行。

目前，超前支护施工技术已融入了多项重大建设工程之中，作为不可缺少的重要手段之一，并已在高速公路施工、路面养护、隧洞施工等重大建设工程中得到广泛应用。

鉴于开采作业的特点和对稳定性的要求很高，超前支护工艺技术的引进对于改善开采工作面的稳定性有着非常关键的作用，该工艺技术可以为矿山作业的安全性带来了强大的保证，同时也可以在安全性很好的情况下克服了采矿质量较差的困难，从而极大的提升了矿山开发产出的整体价值。

目前，超前支护技术的主要表现形式可以分为以下三类：（1）使用钢管固定的松散岩体，通常用来锚定工作面前上的岩体；（2）采用管道和铁轨的棚顶，或采用由管道和铁轨所锚固的面前上的岩体；（3）用倾注水泥的疏松混凝土，依靠水泥的粘着力胶结硬化破碎的岩体。

二、采煤工作面超前支护的应用井下地质情况复杂，采掘工作面、掘进工作面往往出现落顶、切顶、作业层严重下沉等事故，管理难度较大。

直接影响到施工方面的安全，并影响进度。

对于上述情况的处理都必须使用超前式支护，但由于在巷道开挖过程中石门揭煤层瓦斯，在进行的时候属于掉层现象，最严重时发生落顶，高度仅为3m-4m，大多时候会出现煤块脱落、瓦斯保护爆炸等，使整条巷道安全深受影响，因此唯有通过对巷道的有效治理与监控，方可良好的实现正常的掘进。

如果是出现了超前性掉顶的隐患时，可采用提前保护的方式处理，迎头顶部提前打眼，采用这种的方法就能够实现提前保护顺利进行，不过在提前保护过程中往往出现的问题就是管道间的距离无法控制，由此造成了其间隙比较大，这时就需要处理好间隙过大、力度不足、深度管理不严格等的问题，但只要重视并把控好工程细节和加强质量管理，就可克服上述问题。

31401综采工作面顶板管理超前支护及采高情况全技术措施31401工作面现已开头回采，工作面及两顺槽压力大，为保证工作面正常生产及职工人身平安，特制定如下平安技术措施。

一.工作面顶板管理：1. 严格掌握工程质量，在保证不割底的状况下留有足够的顶煤且保证采高（地质构造除外）。

2. 加强液压支架检修，保证液压系统无窜漏液现象，支架动作敏捷。

3. 检查全部支架立柱、平衡千斤顶平安阀，保证全部支架平安阀达到额定开启压力。

4. 支架工升架必需达到初撑力，准时跟机拉架；5. 采煤机司机应割平顶板，保证支架接顶良好，大小支架对接出顶底板过渡平缓，避开留有台阶造成支架咬架。

6. 来压时要组织快速推动，加快推动速度。

7. 在顶板比较破裂的状况下，超前拉架，稍降支架快速拉前，顶到煤壁上，采煤机割煤时沿底走，下一刀返回时将顶煤割掉。

8. 工作面片帮严峻段，空顶距离够一个步距的，支架超前拉出。

9. 工作面停机时，应重新升架使其接顶严密并将护帮板全部打出，必要时超前拉架。

10. 工作面停机时，将工作面溜子上的煤全部拉空，依据需要煤机可返一空刀彻底清理片帮煤并打出全部护帮板，必要时应拉出超前支护。

11. 每班要有专人对两出口的片帮煤进行处理。

二.超前支护：1. 运顺超前40米范围内打一排戴帽点柱，间距为1.3米，距离副帮0.5米（由于巷道不直部分距离有误差），遇到联巷口时补打4棵点柱，共打36棵。

2. 回顺超前50米范围内支护，支护单体支柱3排，间距为1.3米，排距为1.3米，距离正副帮为1.4－1.6米（由于巷道不直部分距离有误差），遇到联巷口时补打4棵点柱，共打124棵。

3. 联巷口单体间距匀称布置。

4. 当平安出口宽度大于1.0ｍ，在出口处加一排单体，长度不小于从端头支架大脚前小于1.0m处到电机铲煤板的距离；当平安出口宽度小于1.0m时，最终一棵单体到机头、机尾电机铲煤板的距离不大于1.0m；机头机尾端头支架接顶严密、达到初撑力，平安出口顶板必要时挂网。

煤矿采煤工作面超前支护的应用与发展发布时间：2022-08-22T09:55:05.645Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第4月第7期作者：李文强[导读] 煤炭资源在我国经济发展中是非常重要的能源，随着煤矿开采力度的加强煤矿开采深度不断增加，矿山存在着更加明显的压力李文强四川省川南煤业有限公司鲁班山北矿四川宜宾 644000摘要：煤炭资源在我国经济发展中是非常重要的能源，随着煤矿开采力度的加强煤矿开采深度不断增加，矿山存在着更加明显的压力，也就不断加大了煤矿工作面超前支护的难度，特别是沿空巷道，如果没有足够的支护强度和支护距离将会导致冒顶和冲击地压等安全事故，依据矿压显现规律，本文详细对比分析了金属顶梁配合单体液压支柱支护、自移式顺槽支架支护、交替移动式支架支护以及单元式支架支护等几种支护方式的优缺点。

通过巷道断面尺寸和超前支护优化措施的应用，能够增强支护顶板的安全性，还能够具有操作较为方便的效果，为煤矿采煤工作面超前支护的应用提供了帮助。

关键词：煤矿、采煤工作面、超前支护、应用与发展在煤矿开采工作过程中顶板事故是不能够忽视的一类安全事故，采煤工作面顶板事故与巷道顶板事故是煤矿顶板事故的两类情况。

经过多年的发展，煤矿企业已经逐步推广应用综合机械化和智能化的开采，在煤矿采煤工艺和采煤方法等方面取得了明显的发展，同时，发生采煤工作面顶板事故的几率也得到了较大程度的降低。

在开采深度不断增加的情况下，岩性也随之发生了变化，矿压也更加明显，为了能够便于大型生产系统的需要不断扩大巷道断面，发生巷道顶杆事故的可能性也随着增加，特别是采煤工作面回采巷道超前支护段。

巷道支护的强度和形式较大程度的影响到顶板事故的发生，两者具有较为密切的联系，煤矿企业安全生产的前提保证是需要具有科学的超前支护方式。

当前已经应用的超前支护包括包括金属顶梁配合单体液压支柱、支撑式顺槽支架、交替式移动支架、单元式支架等，各类支护方式各具有优缺点，本文将重点进行各类支护方式的对比分析。

采煤工作面沿空巷道无反复支撑超前支护技术超前支护技术在采煤工程项目中的沿空巷道内有着非常广泛地应用价值，工作人员在使用该技术来辅助采煤作业时，需要对超前支护结构的结构单元、布置方式、运移方式、首尾摆放等方面内容进行综合考虑，以求最终能够达到最佳的施工效果，为采煤企业创造更高的经济效益。

标签：采煤工作面；沿空巷道；无反复支撑超前支护技术一、超前支护技术（一）基本概述超前支护技术主要是指工作人员在保障采煤作业开挖稳定性的基础上所采取的一种辅助开挖的施工技术。

工作人员在应用该技术时需要借助一些支护结构，目前市场上比较常见的支护结构有左右交替式自移式支护结构和前后顺序式自移支护结构，这两种支架结构中应用比较广泛的是左右交替式支护结构。

（二）优势与传统的支护结构相比，超前支护结构的应用优势主要体现在以下几点：第一，合理地使用超前支护结构不仅可以有效减少采煤巷道内的围岩结构出现不同程度上的形变现象，同时还可以加强巷道顶板的稳固性，尽可能地避免巷道顶板发生坍塌等安全事故；第二，超前支护结构具有良好的安全性、操作简单，移动效率高，有利于推动该采煤企业向自动化方向进行发展；第三，超前支护结构具有较强的紧凑性，极大地增加了采煤工作面的空间面积，为采煤人员的通行施工创造了较为理想化的空间环境。

（三）劣势虽然超前支护结构在实际应用中有很多的优势，但是也会存在一些缺陷问题。

具体如下：第一，由于超前支护结构的移动是整体移动形式，因此该支护结构每完成一次移动作业，工作人员需要对该支护结构进行降架作业、移架作业、升架作业的循环处理。

这种频率较高的反复支撑作业不仅会对巷道顶板造成损害，同时还会在一定程度上缩短支护结构的使用年限。

因此工作人员需要对该支护结构的应用模式进行适当地优化，对其进行无反复支撑应用模式的改造，以此来有效地减少反复支撑作业对巷道和支护结构自身所产生的损害；第二，超前支护结构在采煤作业的实际应用中可能会增加巷道顶板所承受的压力，扩大采煤作业的影响范围，因此很容易导致沿空巷道出现不同程度上的形变问题，影响采煤作业的顺利开展。

综采工作面超前支护的安全技术措施1、挂梁支柱作业前必须先执行敲帮问顶制度，用长把工具找掉活煤、活矸。

2、作业前必须清理好退路，保证退路通畅。

3、单体支柱要求穿好铁鞋，铁鞋必须拴链子并挂在支柱把手上，拴好防倒绳和防倒钩。

4、当刮板输送机下滑影响下端头支护时，位于溜尾上方的双楔梁可以空一柱跨溜尾进行支护。

5、当两端头压力大时，在关门柱支护的基础上加戗柱加强支护。

6、所使用的支柱必须完好、不漏液、不自动卸载、无外观缺损；铰接梁无断裂和变形严重现象。

7、支柱正上方，铰接梁与巷道顶板之间要用木板垫实、接顶要严密。

8、支柱支设成一条直线，要求支好后支柱把手方向一致。

9、支设关门柱时要先支后回，支设新关门柱后方可回柱。

10、支柱必须打在实底上，支柱必须穿铁底鞋，所有底鞋必须绑丝，以防丢失。

11、当刮板输送机上窜或下滑时应及时调整两端头支护形式以满足现场要求。

12、支设支柱时必须两人协同作业，先将柱帽与支柱柱头捆绑牢固，量好支柱排距与柱距，一人扶柱一人注液，支设完成后用铁丝将支柱及柱帽与顶板上的钢筋网捆绑牢固。

13、架设棚梁时必须三人协同作业，标好棚距后，两人先将π型钢梁抬起，用铁丝将π型钢梁一头与靠巷道下帮顶板上的钢筋网捆绑牢固，然后人员站在高蹬上将π型钢梁抬起，用铁丝将π型钢梁另一头与靠巷道上帮顶板上的钢筋网捆绑牢固。

14、回柱时严格执行先支后回的原则,按照由里向外的顺序进行，不得提前回柱，严禁控顶作业。

15、回撤棚梁时检查棚梁与顶板捆绑的铁丝是否完好，只有在完好时方可卸下单体支柱，将单体支柱卸下后，人员站在高蹬上拆下靠巷道上帮捆绑棚梁的铁丝，交与另一人，然后与第三人配合拆下棚梁另一头。

16、回撤与支设机巷超前支柱及棚梁时必须闭锁转载机及破碎机，不经作业人员同意不得启动。

17、人员站在高凳上作业时，高凳必须放稳放平，人员站立时必须站稳。

18、在支设前必须稍开注液枪，将三用阀内的煤渣冲冼干净，注液枪卡环与三用阀联接时必须推到位，且人员在作业时要站在侧面进行作业，以防卡环破损注液压冲出伤人。

综采工作面超前支护液压支架的应用及优化摘要：随着矿井开采深度的增加，许多工作面顺槽在掘进过程中受原岩应力及沿空巷道影响就已经出现了很大的变形，在综采工作面回采过程中两巷外出口段受超前应力影响变形越来越剧烈，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。

现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。

为此，我们针对现场实际，提出了优化措施。

关键词：超前支护；液压支架；实践；优化超前支护液压支架在综采工作面为安生生产起到举足轻重的作用。

我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备，经历了消化、吸收和改进提高的过程，已形成了较完善的设计、制造和科研体系。

随着液压支架国产化进程的发展和我国高端液压支架需求量的不断增加，我国液压支架技术进入高速发展阶段。

我国液压支架的设计和制造水平逐渐接近国际先进水平。

1超前液压支架的用途及功能超前液压支架为左、右两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接，每一架由前后两节组成，前节的顶梁后部与后节的中间梁相连，前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连，前后节互为依托，达到移架的目的。

该支架不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。

2超前液压支架的工作原理支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过电液控制阀分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。

从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。

3概述随着矿井开采深度的增加，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。

现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。

在这种情况下，我矿1312（1）使用的机械化和自动化程度更高的ZQL2×3200/19/38型巷道超前支护液压支架，很好的解决了这一难题。

浅谈煤矿掘进工作面超前支护技术摘要:本文掘进顶板事故的主要特点、巷道围岩松动圈的形成机理、超前支护的特点等，分析了煤矿掘进工作面顶板支护技术。

关键词:煤矿掘进工作面；顶板；超前支护引言:煤矿普掘工作面的顶板支护中，运用超前支护（临时和前探支护），以对顶板形成初撑力。

该环节很重要，对巷道的永久支护和服务年限都起着决定性的作用。

根据物体受力平衡原理可知，物体在任何时刻都处于平衡状态（有动态平衡和静态平衡），而理想状态下的受力是六面的相对平衡，岩石的受力结构在受到外力破坏时则更复杂。

因此，在掘进工作面，研究原岩石应力受破坏后立即给一个初撑力，使之保持平衡很必要。

该理论也的确能支持巷道的有效支护。

1.掘进顶板事故的主要特点分析煤矿掘进冒顶事故占总量的相当一部分。

其主要特点为：①大多数都是岩块、煤块掉落或薄层岩层脱落所造成的，而极个别的为大范围冒顶事故。

该事故通常是巷道上部有采空区、老巷、大煤柱或处于地质构造区域，或放炮崩倒多架棚子和临时支柱所造成的结果。

②空顶作业冒顶事故占掘进冒顶事故的比例在85％左右。

③因掘进头顶板悬露面积小，顶板在端面和巷道两侧受到原岩体的支承和约束，因此冒顶事故一般还无预兆。

即使掘进时破坏了原岩体的平衡，但在建立新的平衡过程中并不能引起上覆岩层的大量移动、变形和破坏等，事故前也就无明显预兆。

④事故在敲帮问顶时常会发生。

有时新悬露的顶板有活石或伞檐，经多次处理不能落下，过一段时间突然掉落，进而造成了事故。

2.巷道围岩松动圈的形成机理掘进面放炮后的围岩周边中形成了松动圈(即破裂松动区)，这是围岩固有的物理状态，实质上就是围岩被破坏后压力重新分布的现象。

该松动圈从理论上可划分为：①小松动圈(0～0.4m)；②中松动圈(＞0.4m)；③大松动圈(＞1.5m)。

而每一个松动圈又分为3个小区即：破碎区、裂隙区、和振动区(可忽略)。

原岩受到开掘后(放炮后的瞬间)，其周围的应力开始重新分布，而新形成的小松动圈也在变化，即随着时间的变化而变化，若不迅速的给顶板一个初撑力维持岩石的原平衡状态，新形成的小松动圈会逐渐变成中松动圈，大松动圈，以至于发生完全垮落现象。