本文是康红普院士“煤巷智能快速掘进技术与装备的发展方向”的阅读笔记。该文发表于《采矿与岩层控制工程学报》，探讨了煤巷智能快速掘进技术与装备的研究现状、存在问题，高屋建瓴的提出了未来发展方向和技术框架。

1. 研究现状：

• 巷道掘进的重要性：巷道掘进是井工煤矿的重要生产环节，对实现安全高效开采至关重要。近年来，工作面自动化、智能化开采技术的发展对巷道掘进提出了更高要求，包括提高掘进速度、减少作业人员、改善作业环境等。

• 影响掘进速度的因素：巷道掘进速度主要取决于巷道地质与生产条件、掘进工艺与设备、支护形式、参数、工艺及设备、运输系统以及各个环节的相互匹配性。

2. 存在问题：

• 超前探测：探测距离短、精度低、速度慢，影响正常作业，地质数据不全面，可视化程度低。

• 掘进控制：掘进机单机自动化程度低，多机协同作业能力差，整体开机率较低。

• 支护：临时支护主动性、及时性较差，缺乏煤帮临时支护，锚杆（索）施工工艺复杂，高度依赖人工，支护占用时间长，难以实现自动化，支护与掘进设备协同性差。

• 运输：支护材料的运输高度依赖人工，用人多，劳动强度高，辅助运输已成为制约快速掘进的难题之一。

• 控制：掘进、支护、运输等设备之间缺乏有效的通信手段，装备离散、工艺不连续，协同控制理论基础薄弱，装备群协同控制系统水平较低。

• 监测：缺乏对掘进机、支护装备工况的实时、在线监测，缺乏随掘空顶区稳定性监测，缺乏巷道全生命周期全方位、多源数据、实时精准监测系统，缺乏监测数据快速分析、反馈算法，不能及时指导支护设计的优化。

  
  

3. 发展方向：

• 总体目标：根据我国煤矿不同地质条件，开展煤巷快速掘进技术与装备集中攻关，使掘进与支护作业由依赖人工到全面机械化、自动化、智能化，实现减人、提效。

• 掘进全过程任务：包括掘前准备、掘中监控、掘后评价。掘前准备要进行地质力学测试与评估，分析围岩稳定性等；掘中监控要实时监测围岩条件变化等；掘后评价要进行施工质量检测与矿压监测等。
  

• 掘进模式：根据我国煤巷地质条件提出 5 种模式，对于稳定巷道，优先采用掘锚一体化机组；对于一般条件、断面较小的巷道，可采用小型化的掘锚一体化机组；对于不稳定巷道，可采用悬臂式掘进机配有效临时支护和机载锚杆钻机的方式。

• 自动化、智能化框架：将超前探测、掘进、支护、运输、通风、降尘等全系统进行自动化、智能化升级，以提高掘进速度与效率，实现智能、高效、少人甚至无人。包括快速、准确的围岩地质力学参数获取技术，掘进装备高精度定位、导航技术仪器，自动化、智能化截割技术，临时支护技术， 锚杆、锚索自动化施工技术与装备， 锚杆、锚索自动化施工技术与装备，巷道围岩稳定性自主评价与动态智能支护设计。