Page 173 - 煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究

第五章 巷道掘进技术与安全管理

种数据迅速地传送给井下系统的客户端和服务器。该系统可以对真实的顶板变形
情况做出详尽的解析，并根据解析出的数据执行下一步的操作，最后将解析出的
数据迅速地传送到决策层。
加强煤矿巷道支护新工艺革新。煤岩巷的工作范围很窄，在智能化掘进过程

中，要想有效地模仿手工操作的支护过程，设备尤其复杂，将会超出人们能够承
受的范围，因此，要想解决锚护自动化问题，最关键的一点就是要对锚护设备和
工艺过程进行高效地优化，具体包括：改进找眼定位系统，对其进行整体的优化，
使其能够进行自动更新，从而保证孔眼的位置更为精确。加强对钻杆 - 锚组合工

艺的研究与开发，用一根简单的单根钻具取代原来复杂的往复交替操作。钻孔锚
的中空部分可以通过充填膨胀剂来提高钻孔锚的孔隙度。开发新型的两相和三相
液体复合膨胀剂，将其加压注射到钻管中，通过与之相对应的化学作用使其发生
膨胀和变形。主动采用高强度、高弹性、连续式防护网技术，将过去比较复杂的

铺网、送网等工序，改为更加简洁的铺网、送网过程。
矿井压力传感与锚网优化。矿压监测是保证隧道掘进时围岩安全与稳定性的
关键环节，其主要内容有：监测岩体移动、监测支护装置的应力与变形、监测边
坡位移等，顶板离层（锚固区顶板离层、锚固区外侧顶板间距等）可以作为锚杆

参数选取的依据，检验锚杆的设计是否合理，进而判定锚杆的有效性与巷道的稳
定程度。在此基础上，对基坑进行了施工状态的判定，并对其进行了稳定与安全
分析。从工作面的情况来看，工作区域很窄，工作环境也很差，所以，掘进工作
还停留在传统的掘进和先进的掘进方法之间，这就造成了掘进工作面效率不高，

煤炭的开发困难，极大地增加了煤炭开发的安全性和速度。在长距离开采过程中，
采用了锚杆－锚索组合形成的“锚网”。为了保证锚杆的稳定，必须对其进行持
续的优化。但是，在进行锚索网架的最优选择时，必须对每一种锚索网架进行全
面的评估。为此，以支护质量、支护费用、支护周期为主要评估指标，结合多目

标演化算法，研究基于多目标演化的锚杆支护系统协同演化的协同演化方法，实
现基于多目标演化的协同演化。通过与已有的静力支护力模型对比，验证了所提
出的方法具有良好的适应性，能够有效地提升支护力的预报准确率，并对支护网
的构造进行了优化。

（三）煤矿智能掘进技术的应用策略
掘进与支护技术共同参与的应用。在煤矿掘进技术的进程中，借助转载、

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