復(fù)雜難采煤層巖層控制理論與技術(shù)

本書針對復(fù)雜難采煤層的巖層控制難題，結(jié)合作者多年理論與工程經(jīng)驗，系統(tǒng)總結(jié)了急傾斜煤層、近直立煤層群、堅硬頂板煤層、深埋弱膠結(jié)厚沖積層薄基巖煤層、野青灰?guī)r頂板薄煤層、資源重疊區(qū)煤與天然氣共采等復(fù)雜難采煤層條件下的巖層控制基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)。

在我國，復(fù)雜難采煤層分布廣泛、儲量豐富。近年來，隨著煤炭資源開采強(qiáng)度不斷增加，儲量豐富、賦存條件簡單的煤層日趨減少，開采環(huán)境逐步向深部、薄煤層、急傾斜煤層、復(fù)合堅硬頂板以及高瓦斯等復(fù)雜條件轉(zhuǎn)移，煤礦開采面臨的技術(shù)難度與安全風(fēng)險不斷提升。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國約有1500處煤礦涉及復(fù)雜難采煤層條件，這些煤礦每年產(chǎn)出的煤炭量，接近全國煤炭總產(chǎn)能的40%。復(fù)雜難采煤層受地質(zhì)構(gòu)造、賦存條件、瓦斯與水環(huán)境、圍巖特性等多重因素影響，普遍存在采動應(yīng)力復(fù)雜、巖層運動劇烈、圍巖控制困難等難題，嚴(yán)重制約了煤炭工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程。因此，系統(tǒng)深入地研究復(fù)雜難采煤層巖層運動特征，以及相關(guān)的巖層控制理論與技術(shù)，對于突破煤炭安全高效開采技術(shù)瓶頸，持續(xù)強(qiáng)化煤炭生產(chǎn)供應(yīng)能力，具有極為重要的現(xiàn)實意義，是推動煤炭行業(yè)穩(wěn)健前行的關(guān)鍵所在。

近直立特厚煤層群開采巖層運移模型

三維采動應(yīng)力與頂板載荷綜合監(jiān)測系統(tǒng)

頂板破斷形態(tài)

地表沉陷盆地與積水區(qū)重構(gòu)結(jié)果

復(fù)雜難采是一個相對概念，其內(nèi)涵在不同科技發(fā)展階段和不同研究領(lǐng)域有所差異。近些年，我國煤炭行業(yè)在新技術(shù)、新理論、新裝備等方面實現(xiàn)了重大突破，取得許多舉世矚目的成就。曾經(jīng)被認(rèn)定為開采難度大的復(fù)雜難采煤層，隨著技術(shù)裝備的持續(xù)迭代升級，如今從開采難度上看，或許已不再被列入此類范疇。此外，不同研究領(lǐng)域的學(xué)者也會從各自的研究視角劃分復(fù)雜和容易。作者在近二十年里，主要開展礦山壓力與巖層控制相關(guān)科研和教學(xué)工作，研究重點始終是圍繞巖層運動與控制實現(xiàn)煤炭綠色安全高效開采。在這過程中，承蒙一些煤炭生產(chǎn)企業(yè)的信任，得以深入生產(chǎn)一線，有機(jī)會解決一些生產(chǎn)實際難題。研究了復(fù)雜難采煤層巖層控制技術(shù)理論，開發(fā)了一些巖層控制新技術(shù)、新裝備，本書篩選了一些與巖層控制相關(guān)的復(fù)雜難采典型案例，總結(jié)研究過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，希望能給相關(guān)專業(yè)學(xué)生、科研人員以及類似條件下煤炭生產(chǎn)提供參考。

本書共 8 章，主要針對急傾斜煤層、近直立煤層群、堅硬頂板煤層、深埋弱膠結(jié)厚沖積層薄基巖煤層、野青灰?guī)r頂板薄煤層、資源重疊區(qū)煤與天然氣共采等復(fù)雜條件下巖層運動特征與控制技術(shù)難題開展系統(tǒng)科研攻關(guān)，深入探討復(fù)雜難采煤層巖層控制科學(xué)問題，開發(fā)復(fù)雜條件下巖層控制技術(shù)裝備，也初步探討了復(fù)雜難采煤層采場圍巖智能控制技術(shù)路徑，提出了一些復(fù)雜難采煤層采場圍巖智能控制技術(shù)的未來設(shè)想。

本文摘編自《復(fù)雜難采煤層巖層控制理論與技術(shù)》（楊勝利 李良暉 岳豪 著. 北京：科學(xué)出版社，2025.3）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

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