復雜難采煤層巖層控制理論與技術

本書針對復雜難采煤層的巖層控制難題，結合作者多年理論與工程經驗，系統總結了急傾斜煤層、近直立煤層群、堅硬頂板煤層、深埋弱膠結厚沖積層薄基巖煤層、野青灰巖頂板薄煤層、資源重疊區煤與天然氣共采等復雜難采煤層條件下的巖層控制基礎理論與關鍵技術。

在我國，復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，開采環境逐步向深部、薄煤層、急傾斜煤層、復合堅硬頂板以及高瓦斯等復雜條件轉移，煤礦開采面臨的技術難度與安全風險不斷提升。據不完全統計，目前我國約有1500處煤礦涉及復雜難采煤層條件，這些煤礦每年產出的煤炭量，接近全國煤炭總產能的40%。復雜難采煤層受地質構造、賦存條件、瓦斯與水環境、圍巖特性等多重因素影響，普遍存在采動應力復雜、巖層運動劇烈、圍巖控制困難等難題，嚴重制約了煤炭工業的高質量發展進程。因此，系統深入地研究復雜難采煤層巖層運動特征，以及相關的巖層控制理論與技術，對于突破煤炭安全高效開采技術瓶頸，持續強化煤炭生產供應能力，具有極為重要的現實意義，是推動煤炭行業穩健前行的關鍵所在。

近直立特厚煤層群開采巖層運移模型

三維采動應力與頂板載荷綜合監測系統

頂板破斷形態

地表沉陷盆地與積水區重構結果

復雜難采是一個相對概念，其內涵在不同科技發展階段和不同研究領域有所差異。近些年，我國煤炭行業在新技術、新理論、新裝備等方面實現了重大突破，取得許多舉世矚目的成就。曾經被認定為開采難度大的復雜難采煤層，隨著技術裝備的持續迭代升級，如今從開采難度上看，或許已不再被列入此類范疇。此外，不同研究領域的學者也會從各自的研究視角劃分復雜和容易。作者在近二十年里，主要開展礦山壓力與巖層控制相關科研和教學工作，研究重點始終是圍繞巖層運動與控制實現煤炭綠色安全高效開采。在這過程中，承蒙一些煤炭生產企業的信任，得以深入生產一線，有機會解決一些生產實際難題。研究了復雜難采煤層巖層控制技術理論，開發了一些巖層控制新技術、新裝備，本書篩選了一些與巖層控制相關的復雜難采典型案例，總結研究過程中的經驗和教訓，希望能給相關專業學生、科研人員以及類似條件下煤炭生產提供參考。

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、深埋弱膠結厚沖積層薄基巖煤層、野青灰巖頂板薄煤層、資源重疊區煤與天然氣共采等復雜條件下巖層運動特征與控制技術難題開展系統科研攻關，深入探討復雜難采煤層巖層控制科學問題，開發復雜條件下巖層控制技術裝備，也初步探討了復雜難采煤層采場圍巖智能控制技術路徑，提出了一些復雜難采煤層采場圍巖智能控制技術的未來設想。

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

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