“液压支架单次反复支撑试验，支架顶梁与巷道顶板的受力时间不能低于2小时。”在位于山东郓城县境内的郭屯煤矿2309工作面轨道巷内，身穿红色工作服的张广超正给学生演示数据采集要点。这位山东科技大学教授的工装口袋里，常年揣着矿压数据笔记本，“地下千米岩层的每个变化，都是大自然给采矿人的考题。”他说。

从中国矿业大学（北京）的博士论文到郭屯煤矿的大采高工作面，从实验室的数值模拟到东滩煤矿的矿震威胁巷道，张广超用11年时间践行着“把科研写在地下岩层里”的誓言。当被问及为何选择与黑暗为伴的采矿行业，他指向巷道深处：“每解决一个现场难题，就像在煤海里点亮一盏灯，而我想让更多人看见这束光。”

创造条件：在实践场凿开科研突破口

2017年，博士毕业的张广超来到山东科技大学工作。刚来时，他很迷茫，没有实践经验，怎样才能实现自己的科研梦想呢？经过一番思想斗争，他做了一个让同事都感到惊讶的决定：申请到地层条件复杂特殊的郭屯煤矿挂职。

“枯坐实验室，纸上谈兵看文献，不如身赴实践场，脚踏实地找课题。”张广超说。

张广超不仅乐于助人、有专业知识，还谦虚好学。在郭屯煤矿挂职期间，他与矿上的师傅们结下深厚友谊，也从挂职锻炼中找到了科研突破口。

有一次，张广超与时任生产矿长侯维华一起跟夜班，在3301工作面，他看到井下工人顶着30多度的高温，争分夺秒处理冒漏的顶板，打眼、铺网、支护、注浆、清理浮煤工作，累得疲惫不堪。他看在眼里，急在心上。

3301工作面是所在巨野矿区第一个大采高工作面，但该矿区大采高工作面矿压观测数据是空白，加之3301工作面煤体与顶板岩层均较软，容易出现端面冒顶、漏顶等事故，严重影响工作面正常推进，这极大困扰着矿上技术人员。张广超敏锐地感觉到，这或许就是他要寻找的科研方向。

为解决这一难题，张广超集中时间到3301工作面观察现场顶板冒漏情况，分析周期来压对工作面顶板的影响，总结归纳矿压规律，组织现场人员进行顶板支护、支架位态调整工作。经过3个多月的努力，他总结出了大采高工作面矿压数据基本规律。

“在这种条件下，一定要适当降低开采高度，留一定厚度顶煤防止顶板冒漏，同时还要保证足够的支架初撑力，提高支架工管理水平，以此保证支架对采场顶板的有效保护。”张广超说。在他和技术人员的共同努力下，3301工作面可以正常开采了，技术人员也终于松了一口气。3301工作面节省冒顶事故处理费用115.2万元，工作面不停产多创利润9000余万元。

之后，张广超又将3301工作面的开采经验进行系统总结和提升，并推广到了巨野矿区彭庄、李楼等煤矿，科研课题《巨野矿区深埋薄基岩大采高采场覆岩运动规律与安全开采技术》获得山东省科技进步三等奖。

这个项目的成功，给张广超的科研之路增加了信心，也让他深刻认识到科研的根应该扎在哪里。

迎难而上：用足迹丈量科研深度

2020年，张广超再次申请下基层，这次他去的地方是兖矿能源集团，挂职总工程师助理一职。这次挂职让他在科研方面又迎来了新挑战，也让他坚信“深入一线验证，论文方具实效”的理念。

深部开采动力灾害防控一直是兖矿能源集团的重要攻关难题，集团希望张广超能从覆岩大结构角度入手，研究岩层运动与动力灾害的关系，建立兖矿集团下属矿井的深埋采场动力灾害预控体系。研究内容涉及7个矿区、20多对矿井，工作量大，难度也高。

项目之初，张广超根据自己的理解，提出了研究方案，但由于对各矿区情况了解不充分，实施方案与现场贴合度不强，引起了不少专家的质疑，这让张广超心情十分低落，甚至产生了想放弃的想法。

“‘科研哪有一帆风顺的，都是边做边学，要敢于接触自己不知道的领域！’幸亏时任兖矿集团总工程师的孟祥军给我加油打气，才让我重拾了信心。”回忆起那段经历，张广超心怀感恩地说。

之后，他带着学生在兖州矿区、巨野矿区、新汶矿区、鄂尔多斯矿区、彬长矿区的10多座矿井开展现场调研，深入了解现场难题，不断修改方案，最终提交了让集团满意的设计方案，该方案获批《深埋采场覆岩空间结构演化致灾机理与开采布局预控方法》项目。

在项目获批后的4年时间里，张广超带领科研团队在全国20余座煤矿开展调研和研究，最终啃下了“不同地层条件下深埋采场的冲击地压灾害问题”这块硬骨头。目前该系列成果已推广到兖矿能源集团20余座矿井使用，现场反馈效果良好。

再创新高：攻克巷道支护“关键性”技术难题

2023年2月，山东能源集团发布重大科技攻关项目《回采巷道支护强度量化计算方法和支护效果检验标准研究与应用》，直指主、被动支护定量设计等巷道支护“关键性”技术难题。张广超积极组建科研团队，认真准备答辩材料，项目成功揭榜，获得1100万元科研经费。作为项目执行负责人，他与团队成员深入巨野、兖州等矿区开展现场实测，主攻“单元支架反复支撑对主动支护的影响”这一核心瓶颈。

2025年3月，团队首次在兖州东滩煤矿4304工作面轨道巷开展测试。按原定方案完成首轮试验后，分析发现数据与预期偏差较大——单轮试验仅持续半小时，未真实还原单元支架反复支撑顶板的工况，主被动支护实际受力未真实反映。张广超迅速组织线上线下会议研讨，联合专家分析后明确症结，随即调整方案：将单次反复支撑试验时长延长至2小时以上。

为获取有效数据，团队在井下不分昼夜驻扎5天，协调矿方解决现场难题，最终采集到一组关键数据。这组数据首次揭示了单元支架反复支撑对主动支护的影响机制，为行业提供了首份实测依据。在2025年4月项目阶段汇报中，山东能源集团副总工程师张修峰评价该成果“填补空白，为难题解决提供关键数据支撑”。

凭借在兖矿集团的突出科研贡献，张广超获山东省科技进步二等奖，破格晋升为教授，并入选国家高层次青年人才、山东省泰山学者青年专家等。

“采矿工程是一门实践性很强的专业，要想产出高水平科研成果，前提是要找准现场‘关键性’技术难题。”张广超说，他始终用亲身实践诠释着这一信念，其执着如煤海矿灯，照亮着中国采矿技术创新之路。