“煤礦千米深井圍巖控制及智能開采技術”專輯特邀主編致讀者

·康紅普

深地資源開發是我國未來科技發展的重要方向，深部煤炭資源安全高效 開采是煤炭行業必須攻克的關鍵技術。我國埋深1 000 m 以下的煤炭資源非 常豐富，主要分布在中東部地區。該地區的大部分煤礦已進入深部開采，最大 開采深度超過1 500 m，帶來一系列開采與巖層控制難題。為保證我國煤炭工 業的可持續發展、國家能源安全及中東部經濟發達地區的能源供給，千米深井 煤炭資源安全高效開發勢在必行

與淺部煤礦相比，千米深井最大的特點是地應力高、采動影響強烈。已有 的地應力測量數據表明，有些千米深井的最大主應力超過40 MPa，明顯高于 煤層和一些巖石的單軸抗壓強度，致使圍巖變形與破壞特征發生顯著變化，突 出表現為流變性、擴容性和沖擊性。巷道開挖后即表現為變形大、持續時間 長、穩定性差，受到工作面強烈采動影響后，圍巖變形與破壞進一步加劇，甚至 出現冒頂、沖擊地壓等災害; 采煤工作面礦壓顯現強烈，煤壁片幫、頂板冒落及 支架損壞現象突出。適用于中淺部煤礦的開采與圍巖控制技術不能解決千米 深井難題。此外，智能開采是煤礦實現安全高效開采的有效途徑，近年來該項 技術在我國煤礦發展迅速，在一些中淺部或地質條件相對簡單的礦井得到推 廣應用。然而，由于千米深井開采環境的特殊性，目前還沒有適合高應力、強 采動礦井的智能化開采技術

鑒于此，國家在“十三五”期間，將“煤礦千米深井圍巖控制及智能開采技 術”列入國家重點研發計劃項目，吸納了10 家我國煤礦圍巖控制與智能開采 領域一流的科研機構、高等院校和煤炭企業，形成了多學科、多層次的高水平產學研攻關團隊。圍繞千米深井圍巖控制與智能開采，綜合考慮巷道和采煤 工作面相互影響，以合理加大工作面長度，實現生產集約化，降低掘進率、提高 煤炭采出率為思路，以“應力場―圍巖變形―圍巖控制―開采與圍巖控制的智 能化―井下試驗”為主線，系統研究4 個關鍵科學問題: 高地應力與超長工作 面強采動應力疊加作用下巷道圍巖大變形機理; 高應力、強采動巷道圍巖支護 -改性-卸壓“三位一體”協同控制原理; 千米深井超長工作面應力與覆巖結 構演化機理; 超長工作面多信息融合的智能開采模式，研發形成千米深井巷道 圍巖支護-改性-卸壓“三位一體”協同控制及基于千米深井超長工作面礦壓 規律的智能開采技術體系。目前，項目研發時間已經過半，取得了一些階段性 研究成果，并在中煤新集口孜東煤礦進行了井下示范工程。

本期前16 篇論文集中報道了“煤礦千米深井圍巖控制及智能開采技術” 研究團隊的階段性研究成果，包括千米深井高應力強采動巷道圍巖大變形理 論、超長工作面采動應力演化規律、巷道圍巖控制原理與技術、巷道圍巖注漿 改性材料、超長工作面巖層控制與智能開采技術等5 個方面的內容，希望專題 的刊出可為煤礦千米深井開采與圍巖控制提供借鑒。

在本專輯出版之際，衷心感謝行業有關專家學者在百忙之中對論文的認 真評審。同時，感謝為項目提供技術指導和幫助的所有專家，及完成井下示范 工程的技術人員和施工隊伍。