煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析

煤巷锚杆支护施工装备现状及发展趋势康红普1，2，3， 姜鹏飞1，2，3， 刘畅1，2，3， 王子越1，2，3， 罗超1，2，3， 郭吉昌1，2，3， 陈志良1，2，3， 曹晓明1，2，3（1. 中煤科工开采研究院有限公司，北京　100013；2. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京　100013；3. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京　100013）摘要：锚杆支护施工装备是煤巷锚杆支护成套技术的重要组成部分，直接影响锚杆支护速度与质量。

经过长期发展，我国煤矿开发出多种形式的锚杆支护施工装备，包括单体锚杆钻机、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机及跨骑式锚杆钻车等。

系统分析了6类锚杆支护施工装备的发展历程、技术性能、技术参数、适用条件及最新进展。

单体锚杆钻机轻便、灵活、技术成熟，形成系列化产品，得到广泛应用。

机载锚杆钻臂可集成于不同平台，形成各种集成化施工装备：锚杆钻车形成了从两臂到九臂的多种机型，可紧跟掘进装备、与掘进装备交替作业，多臂协同、多臂平行作业完成锚杆支护施工；将机载锚杆钻臂配置于悬臂式掘进机上，开发出多种形式的掘锚机，实现了掘进与锚杆支护施工2个功能；掘锚一体机实现了国产化，研制出支护平台前移的掘锚一体机、护盾式掘锚一体机及钻锚一体化掘锚一体机；研制出从两臂到七臂的锚杆转载机、十臂跨骑式锚杆钻车，实现了锚杆支护与掘进、运输分区作业。

介绍了钻锚一体化锚杆支护技术与装备，包括钻锚一体化锚杆、泵注锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统，将传统锚杆施工6道工序简化为1道连续工序，实现了“一键打锚杆”自动化作业，显著提高了锚杆支护速度和自动化程度。

指出了煤巷锚杆支护施工装备发展趋势：数智化锚杆钻臂；锚杆钻臂定位、位姿自主调节及多钻臂协同控制技术；锚杆（索）结构与材料优化、锚注材料升级及施工设备完善；环境动态感知及随掘围岩稳定性判别；锚杆支护施工装备故障诊断技术；巷道围岩变形与支护体受力在线监测；建立大数据平台，实现锚杆支护自动化、智能化。

井巷支护技术的现状及发展研究[摘要]随着宏观经济的发展，人们对煤炭能源的需求加大，国家”十一五”中确立的”煤为基础”的战略方针促使我国采矿行业不断发展，煤炭能源的生产数量不断攀升，采矿安全也成为重中之重。

保证矿井巷道安全，是实现安全煤矿生产的基础，而合理恰当的支护技术对建设井巷工程具有重要意义。

本文主要分析井巷支护技术的现状，提出几点新方法，以期能够对进一步深化研究井巷支护技术有所裨益。

[关键词]井巷支护技术发展现状锚杆支护煤矿是人们在开掘地质层时挖掘出来的合理空间，包括巷道、采掘面和井峒等。

随着采煤量的不断增多，重大煤矿安全事故时有发生。

这些事故暴露出诸多的安全问题，煤矿企业的支护方式落后、支护强度低、井巷支护过程中安全技术措施不到位等问题直接导致事故多发，对人们生命安全造成巨大损失。

因此，深入研究井巷支护技术，不断提高其科技含量，是保证安全生产的关键措施。

1井巷支护技术发展现状按照地质条件的不同，支护技术主要分为以下两种：一种是正常的地质环境下，料石砌暄或整体浇注混凝土支护，钢拱架式结构，高刚性的掩护筒式结构及迅速发展起来的锚喷支护等。

特殊的地质环境下支护技术主要有锚喷支护、锚喷网与钢拱架相结合的联合支护或支架壁后充填等。

目前常用的井巷支护技术主要有以下4类。

1.1传统支护传统的支护技术中混凝土及木材是其主要材料，主要分为两类：衬砌和支撑。

衬砌是永久性的保护围岩，而支撑是指临时性加固。

在坍落拱和古典压力等思想理论的指导下，人们认为围岩局部出现坍塌是由巷道开发所致，围岩坍塌使硐室的形状发生改变，而自行获得巷道稳定。

传统的支护技术中，围岩为荷载，支护为承载，支护只单纯起到抵抗承受的作用。

传统支护所消耗的木材量大，且深受岩性的影响，因此适用的范围较小，主要在浅部岩层中使用。

1.2金属支架支护金属支架支护中刚性支架的工作阻力与变形量成反比关系，变形量大，则工作阻力小，变形量小，工作阻力增大，直至刚性支架遭到破坏使得工作阻力消失。

煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用探究1. 引言1.1 煤矿安全现状煤矿是我国能源工业的支柱产业，但由于采煤所需的开采技术和设备，煤矿工作面往往存在着各种安全隐患，导致了煤矿事故频发。

目前，我国煤矿安全形势依然严峻，虽然在过去几年政府采取了一系列严厉的监管措施和技术改进，但煤矿安全事故仍时有发生。

据统计，每年仍有数十起煤矿事故发生，导致大量的人员伤亡和财产损失。

煤矿安全问题主要表现在工作面支护措施不到位、煤与瓦斯突出等方面。

人为因素也是造成矿难的一个重要原因，如煤矿管理部门不严格、操作人员安全意识不强等。

这些安全隐患严重威胁着煤矿工人的生命安全和煤矿的正常生产秩序。

为了解决煤矿安全问题，采取高强支护技术是一个至关重要的举措。

高强支护技术可以有效地提高工作面的稳定性，保护工人的生命安全，减少事故发生的可能性。

它不仅可以提高煤矿的生产效率，还可以降低事故的发生率，对整个煤矿行业的发展具有重要意义。

1.2 高强支护技术意义高强支护技术作为煤矿采煤掘进工作中的重要技术手段，具有极其重要的意义。

高强支护技术可以有效提高煤矿采煤掘进工作的安全性。

在煤矿深部开采过程中，地质条件复杂，存在岩层崩塌、地压突出等危险因素，采用高强支护技术可以有效稳定矿井围岩，减少事故风险。

高强支护技术可以提高煤矿采煤掘进的效率和产量。

通过采用高强度的支护结构，可以减少支护次数，缩短工期，提高作业效率，实现更高的产量。

高强支护技术的应用还可以降低人工成本和减少资源浪费，有利于提升煤矿的经济效益和可持续发展。

高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的意义重大，对提高安全性、效率和经济效益都具有积极的影响。

2. 正文2.1 高强支护技术的基本原理高强支护技术的基本原理是指通过在地下煤矿采煤掘进工作中采用各种材料和结构形式的支护措施，以增强煤巷和煤柱的稳定性，确保采煤作业的安全进行。

其核心目的是防止煤巷和煤柱发生塌方、滑动或断裂等不稳定现象，从而保障矿工的人身安全和矿井设备的完好运行。

浅谈软弱煤层巷道支护研究发展趋势煤炭作为自然赋予人类的主要化石能源资源，是我国的主要能源，储量丰富、分布广泛，在国民经济的发展中起着极其重要的作用，它是国民经济和社会发展的基础。

我国已探明的煤炭资源量占世界总量的11.1%，而石油和天然气仅占总量的2.4%和1.2%；我国能源产业的特点为“多煤少油”，在我国的能源消耗结构中煤炭占68%，石油占23.45%，天然气仅占3%，在今后相当长的时期内，我国以煤炭为主的能源消费结构是不会改变的。

我国煤矿以井工开采为主，需要在井下开掘大量的巷道，据不完全统计，每年我国国有大中型煤矿新掘进的巷道总长度达数千公里，2005年度原国有重点煤矿的巷道掘进长度为7598.4km，80%以上是煤巷和半煤岩巷。

因此，保持巷道畅通和稳定对煤矿建设和生产具有重要意义，巷道支护成本和可靠性直接影响到煤炭企业的经济效益和安全生产。

（1）软弱煤层巷道支护理论的发展趋势目前，对软弱煤层巷道支护理论的研究还比较少。

由于软弱煤层巷道围岩属于软岩范畴，其巷道支护理论的发展可以借鉴软岩巷道支护理论。

20世纪初期，以海姆和朗肯等为代表提出了古典压力理论。

该理论认为作。

但随着开挖深度的增加，人们用在支护结构上的压力是其上覆岩层的重量H发现古典压力理论在许多方面部有不符合实际之处，于是，太沙基和普氏等人提出了坍落拱理论（也称为松软压力理论），该理论认为支护上的力等于巷道开挖后形成自然坍落拱内岩石的重量，坍落拱的高度与地下工程跨度和围岩性质有关，其最大贡献是提出巷道围岩具有自承能力。

20世纪50年代以来，人们开始用弹塑性力学来解决巷道支护问题，其中最著名的是芬纳和卡斯特纳基于连续介质假设利用弹塑性力学理论推导了巷道的弹塑性力学公式：芬纳方程和卡斯特纳公式。

到了60年代，刚性试验机的应用，揭示了岩石变形破坏的特性和弹塑性断裂破坏理论。

特别是奥地利工程师L.VRabcewicz在总结前人经验的基础上，提出了一种新的隧道设计施工方法，称为新奥地利隧道施工方法(New Austrian Tunneling Method)，简称新奥法(NATM) 。

煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析摘要：煤矿巷道支护技术在煤矿开采深度的不断加深下，所起到的安全作用要求也在不断提高。

所以，应对现有煤矿巷道支护技术进行分析，并探讨今后煤矿巷道支护技术的发展，以此来解决存在于煤矿巷道支护的问题。

关键词：巷道支护技术；煤矿；现状；发展趋势前言：将煤矿支护技术应用在煤矿掘进过程中有着不可忽视的关键性作用。

其既能全面增加巷道支护结构的稳定性，还能进一步优化煤矿支护体系。

现阶段，在煤矿掘进中已经广泛应用了巷道支护技术，但依然有诸多支护问题存在于整体支护过程中。

因此，为了达到更好的支护效果，在巷道支护时可采用多种形式。

1介绍煤矿巷道支护工艺1.1在煤矿巷道中运用支护工艺的价值意义现阶段应用煤矿巷道支护工艺的范围较广，不仅可选择的操作模式类型较多，提高了操作模式上的选择性，还在一定程度增加了巷道总体的稳固性，有效优化了煤矿巷道支护结构的方式，但从当前煤矿巷道支护工艺的整体上而言仍有诸多问题存在。

所以，最大程度优化煤矿巷道的支护工艺，能对工艺应用的实效性进行强化，进一步提高和完善煤矿巷道的支护工艺。

可见在煤矿巷道中应用支护工艺技术的价值较高，发挥着不可忽视的关键性意义和作用，为工程的顺利开展提供了有力的保障。

1.2介绍煤矿巷道支护工艺技术在介绍煤矿巷道支护工艺技术实用性过程中，为了可以优化实质性上的支护结构，应选取多类相异的模式，在应用领域中，这种技术的应用范围较为广泛。

在整体应用煤矿巷道支护工艺上，可展开相异视角实施系统化地分析巷道下掘作业的支护工艺，在发展模式上这种技术的类型较多。

当前有多元化的围岩固化、围岩防护以及支护工艺等多种技术，从宏观角度而言，被动性支护工艺即煤矿巷道围岩的支护工艺，其中棚式钢体支架的支护功能较为强大，对于在各种情况下巷道内壁与围岩发生的变形危险，可以进行很大程度上的减缓与抑制。

但是这种支护工艺安全效果只能达标，支护手段属于暂时性。

2现阶段我国煤矿巷道支护技术的发展状况2.1当前应用煤矿支护技术的状况在实际操作煤巷掘进过程中，仍有诸多未解决的矛盾存在于掘进机的掘进和巷道顶板的支护这二者之间，特别是支护所占用的时间在锚体支护时比重较大，造成整个巷道的矛盾也因此而出现了明显增加。

煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术，包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。

实践表明：锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式，显著提高了巷道支护效果，保证了采煤工作面的安全、快速推进，促进了煤炭产量的大幅度增长。

【关键词】煤矿；巷道支护；锚杆支护我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。

目前，我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%，有些矿区超过了90%，甚至达到100%。

我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系，锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。

1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式：被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体；在锚固区内形成某种结构（梁、层、拱、壳等）；改善锚固区围岩力学性能与应力状态，控制围岩变形与破坏。

通过不断深入的研究发现，锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。

同时，借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验，发现巷道开挖后立即支护，并施加足够高的安装力，即锚杆预应力，提高锚固体的刚度非常重要。

根据锚杆受力大小来分型，可将锚杆受力模型分成5级，即从锚杆预应力很低，支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次，根据对锚杆受力变化特征的分析，得出锚杆支护围岩响应曲线，如图2所示，曲线1～5分别5级受力模型相对应。

曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移；曲线2锚杆破断之前围岩变形较小，锚杆破断后，围岩位移急剧增大；曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定；曲线4围岩发生较大位移后不能稳定，而且后期由于锚固力明显降低，围岩位移进一步加大，甚至失稳。

图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析，提出高预应力、强力支护理论。

（1）锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形，将这种不连续变形控制到最小，保持煤岩体的完整性、连续性，使围岩处于受压状态，减小煤岩体强度降低。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.12.034巷道支护技术在煤矿的现状和发展趋势分析①马广振 潘兴松(山东邹城东滩煤矿综掘一区 山东邹城 273512)摘 要：在煤矿开发力度不断加大的过程中，其也在实际生产当中也具有了更深的开采深度。

在该种情况下，做好巷道支护技术的应用则成为了非常重要的一项工作。

本文就巷道支护技术在煤矿的现状和发展趋势进行研究。

关键词：巷道支护技术 煤矿 现状 发展趋势中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)04(c)-0034-02①作者简介：马广振(1977,5—)，男，汉族，山东邹城人，本科，工程师，研究方向：煤矿煤巷支护及综掘机电设备配套研究。

在煤矿生产当中，巷道支护是非常重要的一项技术，也是煤矿生产安全的一项重要保障。

对此，即需要能够做好该技术的应用现状把握，更好地实现该技术的应用与优化。

1 主要支护技术在现今煤矿巷道支护工作开展当中，主要具有的技术类型有：第一，棚式支护技术。

该技术现今应用的较少，其缺点即在支架同岩石间的连接方面存在不足，且金属支架具有较高的成本，不适合应用在复杂的地质环境当中。

第二，U型钢支架支护技术。

该技术在实际应用当中具有较好的承载力，适合应用在深度较深的矿井当中，能够获得较好的支护作用。

在实际该技术应用时，需要做好卡缆的处理以及调质处理，做好岩石的支护壁填充，更好地实现U型钢支架支护作用的发挥。

在该过程当中，需要对岩土巷道剥落以及破碎的情况引起重视，可以通过U型钢同锚喷联合技术的应用对U型钢支架技术单独使用的缺陷进行弥补。

该技术在实际应用中在适用范围以及承载能力方面都具有较好的表现，是一种较为典型的巷道支护技术。

第三，锚杆支护技术。

在该技术当中，即通过锚杆支护方式的应用实现巷道支护强度的增加，在对巷道岩层变形情况有效控制的基础上使巷道具有更高的稳定性。

通过该技术悬吊以及固拱作用的发挥，则能够在实现岩层抗弯强度提升的基础上对岩层层面脱落的几率进行降低，保障岩层的稳定安全。

地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析【摘要】本文围绕地下煤矿采准巷道支护技术展开研究与应用分析。

在首先介绍了研究背景，即地下煤矿采准巷道支护技术的重要性和紧迫性。

接着阐述了研究意义，即采准巷道支护技术对煤矿安全生产的重要作用。

最后明确了研究目的，即深入探讨该技术在实际工程中的应用及优化。

在分别介绍了地下煤矿采准巷道支护技术的概述、常见支护技术、适用性分析、技术优化研究以及在实际工程中的应用情况。

在总结了地下煤矿采准巷道支护技术的研究成果，评估了技术应用效果，并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究与分析，可以更深入地了解地下煤矿采准巷道支护技术在煤矿工程中的重要性和应用。

【关键词】地下煤矿、采准巷道、支护技术、研究、应用、分析、研究背景、研究意义、研究目的、技术概述、适用性分析、优化研究、实际工程、研究成果、效果评估、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景地下煤矿采准巷道支护技术一直是煤矿安全生产中的重要内容，巷道作为煤矿生产的重要通道，必须具有良好的支护结构以确保采掘工作的安全顺利进行。

由于地质条件的复杂性、巷道开挖的深度和规模增加等因素，使得巷道支护技术的研究和应用面临着诸多挑战。

在过去的煤矿生产中，矿井巷道常常因为支护结构不完善或者支护材料选用不当而出现开裂、坍塌等安全事故，给矿井生产带来了严重的安全隐患。

加强对地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用，探索更安全、可靠的支护方案，具有重要的现实意义和应用价值。

通过深入研究地下煤矿巷道支护技术，不仅可以提高煤矿生产的安全性和稳定性，还能够提升矿井的生产效率和经济效益。

本文将对地下煤矿采准巷道支护技术进行系统的分析与研究，旨在为煤矿安全生产提供技术支撑和指导。

1.2 研究意义地下煤矿采准巷道支护技术的研究意义在于提高煤矿生产的安全性和效率，减少事故发生的风险，保障矿工的生命安全。

地下煤矿采准巷道作为煤矿生产的重要通道，直接影响到矿井的生产效率和安全性。

煤矿巷道支护技术随着煤矿行业的发展，煤矿巷道支护技术扮演着至关重要的角色。

煤矿巷道是矿井的重要组成部分，为了确保矿工的生命安全和矿山的正常运转，完善的巷道支护技术不可或缺。

本文将重点介绍煤矿巷道支护技术的相关内容，包括巷道支护的目的、常见的巷道支护材料和方法，以及巷道支护技术的发展趋势。

一、巷道支护的目的巷道支护的主要目的是保障矿工的生命安全和巷道的稳定。

在煤矿开采过程中，由于地质条件的复杂性和煤与岩石的变形，巷道往往面临着塌方、顶板下沉等问题。

巷道支护的主要目的是通过采取相应的措施，确保巷道的稳定，防止事故的发生，从而保障矿工的安全。

二、常见的巷道支护材料和方法1. 巷道支架巷道支架是常见的巷道支护材料之一，它主要由支柱、横梁和连接件组成。

支架的作用是支撑巷道顶板和两侧墙壁，分散并传递地压力，提供足够的稳定性。

常见的巷道支架有钢支架、木支架和混凝土支架等。

其中，钢支架具有力学性能好、稳定性高等优点，被广泛应用于煤矿巷道支护领域。

2. 巷道衬砌巷道衬砌是一种防止巷道岩石崩落的重要措施。

常见的巷道衬砌材料有混凝土、钢板和聚合物材料等。

巷道衬砌的作用是保持巷道的形状和稳定性，防止岩石崩落导致的伤亡事故发生。

衬砌材料的选择应根据煤矿巷道的具体情况来确定，以确保其具备足够的强度和稳定性。

3. 巷道锚杆巷道锚杆是一种常见的巷道支护方法，它主要通过加筋和加固地层，增强巷道的稳定性。

常用的巷道锚杆材料有钢材、玻璃钢等，其形状可以是直杆形、锚网形或锚框形等。

巷道锚杆的作用是减小巷道变形和破坏，提高巷道的承载能力和稳定性。

三、巷道支护技术的发展趋势随着科技的不断进步，巷道支护技术也在不断发展和创新。

以下是一些巷道支护技术的发展趋势：1. 自动化技术的应用随着自动化技术的快速发展，越来越多的自动化设备被应用到巷道支护工作中。

例如，自动化支架可以根据地质条件和巷道状态进行自动调节，提高支架的稳定性和效率。

自动化巷道衬砌系统可以实现对衬砌过程的自动监控和控制，提高施工的质量和效率。

浅谈宁夏地区煤矿巷道支护技术的发展现状摘要：文章介绍了煤矿巷道支护类型，分析了巷道支护与围岩的相互作用关系，对目前主要的巷道支护理论进行了评价。

重点介绍锚杆支护的全套技术，包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。

关键词：煤矿；巷道；巷道支护；锚杆支护。

Talking about the current development in Ningxia coal mine roadway technologyCha Jian1，Zhou jian Dong2（1.Ren Jiazhuang coal Mine,Shenhua Ningxia coal industry Group Ningxia Yinchuan 750000; 2 Ren Jiazhuang coal Mine,Shenhua Ningxia coal industry Group Ningxia Yinchuan 750000）Abstract: The roadway support forms in coalmines were introduced, the interaction between supports and rock surrounding roadways was analyzed, and the main roadway support theories were evaluated. The complete rock bolting technique was emphatically introduced, including geomechanics measurements, rock bolting design, bolting materials, construction implements and technologies, quality check and monitoring support types for special geological conditions.Keywords: coalmine; roadway; roadway support; rock bolting.宁夏地区的煤矿主要是地下开采，需要在井下挖掘大量巷道，保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与运行具有重要意义。