煤巷支护方式

　　1.煤巷支护的研究和发展一直是煤炭领域科技工作者关注的焦点。我国自1956 年引进锚杆支护至今，经历纯锚杆支护到多种辅助构件组合支护，如今锚杆(索)组合支护已是我国浅及中深部煤巷的主要支护形式，主动支护基本完全替代被动支护，但随着我国煤矿开采深度不断加深，千米深井开采已势在必行，而面临千米深井高地应力、强采动、长时强流变、结构大变形等急剧恶化的围岩条件，现有的组合支护技术将会遇到前所未有的挑战。

　　2.未来煤巷支护技术分发展会从以下几点深入：

　　(1) 组合支护旨在追求“1+1>2”的支护效果，各构件的几何尺寸、预应力等参数间的匹配及与围岩的相互作用是组合支护效果的决定性因素，目前锚杆(索)组合支护参数仍采用半理论半经验的方法获取，没有一种考虑锚杆群锚效应的系统计算方法，因此有很多的基础研究工作需要配套补充。

　　(2) 根据不同地层岩性、地质构造及复杂困难如松软破碎、三软煤巷、沿空留巷、冲击倾向性及强采动影响等条件下煤巷支护具体要求，加上将面临的大范围千米深井煤巷围岩控制难题，需进一步完善和升级高预应力、高强度、高延伸率、高冲击韧性、恒(增)阻让压、抗剪锚管索等新型支护结构，积极发展新型多元化煤巷支护技术如锚杆支护+高压注浆、锚杆支护+高压注浆+主动卸压等多种主动支护工艺相结合，锚杆支护+U 型钢拱形可缩性支架+架后充填、锚杆支护+钢管混凝土支架、钢管混凝土支架+抗剪锚管索支护等主被动支护相结合的方法，并提出对应每种组合方式的时空布置形式和参数。

　　(3) 对我国现有和将来不同深度、地质和开采条件下的煤巷支护成功案列进行汇总创建数据库，将影响煤巷组合支护形式选择与参数设计的关键因素按重要程度设立不同层列的评价指标，并根据不同条件下专家建议的组合支护形式、参数建立煤巷支护设计专家系统，提升煤巷支护工程的设计程序和评价系统，加强施工质量控制和可靠性检测，检测锚杆(索)安装、支架架设、注浆、卸压等施工质量，研究基于网络信息的实时监测和测试技术。

　　(4) 与信息化、生物感知、大数据云计算、人工智能(AI)等前沿技术相融合，研发基于煤巷“智能掘进”和“智能支护”两大子系统的“智能成巷”技术体系。

　　煤巷综掘技术与智能控制相结合已将基本实现“智能掘进”，“智能成巷”主要是“智能支护”设备与系统的开发。

　　借鉴生物信息感知及传递特性，研发智能锚杆、锚索与支架等支护元件，结合大数据处理原理和方法，研制新型传感或信息传递装置，如模拟微生物运动而设计的岩层钻孔微纳尺度机器人等，精准广泛地采集地层岩性、地质构造、岩体结构、支护体受力、矿压动态及围岩变形等实测数据，基于大数据分析模型和预警准则开发多信息处理的巷道稳定性监测预警平台，结合专家系统建立相应的决策机制，实现巷道变形与支护装备如锚杆钻机、锚杆台车、掘锚机组等动作信息的实时互馈，创建煤巷支护的智能施工系统，与“智能掘进”系统相互配合，形成煤矿的“智能成巷”技术体系。

参考文献：《国内外煤巷支护技术研究进展》