井工開采是我國煤礦的主要開采方式,，開采前需要掘進各種類型的井筒、巷道與硐室,，井巷工程的暢通與穩(wěn)定是保證煤礦正常生產(chǎn)的基本前提,。同時，井巷工程的施工速度,、維護成本都顯著影響煤礦的經(jīng)濟效益,。

煤系沉積巖地層特點決定了煤礦巷道與其他行業(yè)相比具有顯著的特征，主要表現(xiàn)為軟巖,、強采動,、大變形。煤巖體強度普遍比較低;煤巖體中各種尺度的結(jié)構(gòu)面發(fā)育,，圍巖破碎;中東部地區(qū)開采深度大,，地應力高;80%以上的巷道受工作面采動影響，采動應力數(shù)倍于原巖應力;無煤柱開采技術(shù)得到廣泛應用,，采動影響更加強烈;隨著煤炭產(chǎn)量的不斷增加及大型采掘裝備的廣泛采用,，要求的巷道斷面越來越大;對于回采巷道，還要求采前必須穩(wěn)定,，采后又能及時垮落,。

針對上述煤礦巷道地質(zhì)與生產(chǎn)條件及圍巖變形、破壞特點,，我國開發(fā)了多種形式的巷道支護加固技術(shù),。按支護加固原理可分為4種形式: 

1.棚式支架、支柱,、砌碹支護等巷道圍巖表面支護型;

2.錨桿與錨索巷道圍巖錨固型;

3.注漿加固巷道圍巖改性型;

4.上述2種及以上方法聯(lián)合控制型,。

煤礦巷道支護與加固技術(shù)包括理論、設計,、材料,、施工工藝,、裝備及礦壓監(jiān)測等諸多內(nèi)容，其中支護,、加固材料是核心內(nèi)容,。總結(jié)我國煤礦巷道支護,、加固材料及構(gòu)件的發(fā)展狀況,，取得的主要研究成果，并對今后的發(fā)展提出建議,。

4.1  注漿加固材料

注漿是指采用物理或化學方法將可固化的液體材料注入到破碎圍巖中,，以改善圍巖力學性能與整體性的方法,。注漿已成為巷道破碎圍巖加固的有效途徑。煤礦巷道用注漿材料有多種,，見表9,。

4.2  充填材料

經(jīng)過多年的研究與試驗，我國煤礦巷道支護與加固材料取得了重大進展,。巷道支護材料實現(xiàn)了從木材,、水泥、混凝土到鋼材的變革;加固材料經(jīng)歷了 從黏土,、水泥,、高分子材料到復合材料的發(fā)展過程;形成了包括金屬材料、非金屬材料及復合材料的煤礦巷道支護與加固材料體系,，支撐了巷道支護技術(shù)的歷次革命,，包括從木支護到金屬支架的材料革命，被動的棚式支護到錨桿主動支護的技術(shù)革命,，及單一支護方式到多種支護與加固方式協(xié)同控制的技術(shù)進步,。新材料、新產(chǎn)品的不斷開發(fā)應用,，顯著提高了巷道圍巖控制效果,，降低了巷道維護成本，為煤礦實現(xiàn)安全,、高效建設與生產(chǎn)提供了堅實的材料基礎(chǔ),。

盡管如此，我國煤礦巷道支護與加固材料還存在不少問題,，需繼續(xù)不斷研究與試驗,。

1)錨桿與錨索已成為煤礦巷道的主體支護方式，解決了一般條件巷道支護問題,，但在高應力,、強采動、大變形,、沖擊地壓等復雜困難條件下,，還出現(xiàn)錨桿、錨索破斷及支護構(gòu)件失效等現(xiàn)象,，不能完全滿足安全生產(chǎn)的要求,。需要開發(fā)超高強度、大延伸率,、高沖擊韌性錨桿與錨索新材料;低黏度,、高強度、高剛度全長錨固樹脂錨固劑,，及適應于含水,、破碎圍巖 的新型錨固材料;根據(jù)現(xiàn)場需要，不斷開發(fā)新的錨桿,、錨索形式,，進一步優(yōu)化錨桿,、錨索支護構(gòu)件的幾何形狀與尺寸，提高支護構(gòu)件的匹配性;進一步改善錨桿加工工藝,，提高錨桿加工設備的精度,，不斷提高產(chǎn)品加工質(zhì)量。

2)工字鋼,、U型鋼支架材料基本定型,，在不適宜單獨采用錨桿、錨索支護的巷道中仍在使用,。一方面要研究進一步提高支架穩(wěn)定性和承載能力的技 術(shù)和材料,，如架后高效、低成本充填材料;另一方面進一步開發(fā)適用于軟巖,、高應力,、大變形、沖擊地壓等巷道的新結(jié)構(gòu)架型,，如鋼約束混凝土支架,，防沖支架等，滿足復雜困難巷道支護要求,。

3) 無機,、有機注漿加固材料雖然得到廣泛應用，但不同程度地存在一些問題:水泥基材料滲透性較差,、難以注入圍巖細小的裂隙中;高分子材料成本高,、易著火、污染環(huán)境,。需要從原材料、配比,、加工工藝等方面深入研究,，開發(fā)更適合煤礦巷道圍巖加固的低成本、環(huán)境友好型注漿材料,，并與高壓注漿工藝 與設備相配合,，顯著提高圍巖注漿加固效果。目前,，無機有機復合注漿材料是未來發(fā)展方向,，需要重點突破。

4）充填材料在巷道支護加固中應用非常廣泛,，包括沿空留巷巷旁支護,，架后充填，鋼約束混凝土支架,，泵充水泥,、混凝土支柱等,。需進一步開發(fā)高性能、低成本,、易于輸送的新型充填材料,，并考慮礦井固體廢棄物的處理與利用，以不斷滿足巷道支護對充填材料的承載能力,、變形能力及耐久性等方面的要求,。同時，可與充填開采緊密結(jié)合,，促進綠色開采 技術(shù)的推廣應用,。

5)巷道快速掘進與支護、提高成巷速度是急需 解決的重大難題?，F(xiàn)有巷道支護存在工序多,、施工復雜等問題，很多是手工作業(yè),，還不能實現(xiàn)機械化,、自動化、智能化,。為此,，需要突破傳統(tǒng)技術(shù)，開發(fā)與掘進自動化,、智能化相配套的新型巷道支護與加固材料,、構(gòu)件，及新的施工工藝及裝備,，以大幅提高掘進速度與效率,，減少作業(yè)人員，實現(xiàn)巷道掘進與支護技術(shù)的跨越發(fā)展,。