【正文】 ，這種采煤方法最早于 20世紀(jì)世紀(jì) 40年代年代始于法國(guó)、東歐等國(guó)。? 我國(guó)已經(jīng)研制出了幾種主要型號(hào)液壓支架，在采我國(guó)已經(jīng)研制出了幾種主要型號(hào)液壓支架，在采煤和放頂煤工藝、礦山壓力與巖層控制、瓦斯運(yùn)煤和放頂煤工藝、礦山壓力與巖層控制、瓦斯運(yùn)移規(guī)律與抽排措施、巷道與采空區(qū)火災(zāi)的防治等移規(guī)律與抽排措施、巷道與采空區(qū)火災(zāi)的防治等方面，取得了重要研究成果。? 我國(guó)已將這項(xiàng)技術(shù)用于頂板堅(jiān)硬和煤層堅(jiān)硬，高瓦斯我國(guó)已將這項(xiàng)技術(shù)用于頂板堅(jiān)硬和煤層堅(jiān)硬，高瓦斯且有突出危險(xiǎn)、易燃、大傾角且有突出危險(xiǎn)、易燃、大傾角 (煤層傾角煤層傾角 ≥25)等難采厚等難采厚煤層中，均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。? 二是難采厚煤層的安全高效開采。? 國(guó)內(nèi)正在基于彈塑性力學(xué)、損傷力學(xué)、散體力學(xué)國(guó)內(nèi)正在基于彈塑性力學(xué)、損傷力學(xué)、散體力學(xué)、巖石力學(xué)、礦山壓力與控制理論、流體力學(xué)等、巖石力學(xué)、礦山壓力與控制理論、流體力學(xué)等深入系統(tǒng)地研究深入系統(tǒng)地研究 :? 放頂煤開采的礦山壓力規(guī)律與巖層控制原理放頂煤開采的礦山壓力規(guī)律與巖層控制原理? 頂煤破裂與垮落規(guī)律頂煤破裂與垮落規(guī)律? 散體頂煤流動(dòng)與放出規(guī)律及提高采出率技術(shù)散體頂煤流動(dòng)與放出規(guī)律及提高采出率技術(shù)? 瓦斯運(yùn)移規(guī)律與抽放技術(shù)瓦斯運(yùn)移規(guī)律與抽放技術(shù)? 火災(zāi)與粉塵防治技術(shù)火災(zāi)與粉塵防治技術(shù)? 研制新型放頂煤液壓支架研制新型放頂煤液壓支架? 放煤的自動(dòng)控制技術(shù)等。柱式采煤法以短工作面采煤為主要標(biāo)志，其實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開掘一系列寬為要標(biāo)志，其實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開掘一系列寬為 5～～ 7 m的的煤房，開房時(shí)用短工作面向前推進(jìn)，煤房間用聯(lián)絡(luò)巷煤房，開房時(shí)用短工作面向前推進(jìn)，煤房間用聯(lián)絡(luò)巷相連以構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)，并形成近似矩形的煤柱，煤柱相連以構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)，并形成近似矩形的煤柱，煤柱寬度由數(shù)米至寬度由數(shù)米至 20 m不等。前者也可稱為房式采煤法，后者也可稱為房柱式采煤法，由于二者的巷道布置基本相也可稱為房柱式采煤法，由于二者的巷道布置基本相似，因此美國(guó)將這兩種方法通稱為房柱式采煤工藝。露天開采具有機(jī)械化程度高、安全、效率高、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，但適用條件受到安全、效率高、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，但適用條件受到埋深的限制，同時(shí)對(duì)地表和生態(tài)環(huán)境破壞較大。? 運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程的理論和方法、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程的理論和方法、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在露天礦開采、規(guī)劃、設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。? 2．礦山壓力與圍巖控制．礦山壓力與圍巖控制? 礦山壓力與圍巖控制是煤礦開采中的重要應(yīng)用基礦山壓力與圍巖控制是煤礦開采中的重要應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，其主要的目的是研究煤礦開采后，礎(chǔ)研究領(lǐng)域，其主要的目的是研究煤礦開采后，開挖空間圍巖應(yīng)力和位移的變化規(guī)律，圍巖活動(dòng)開挖空間圍巖應(yīng)力和位移的變化規(guī)律，圍巖活動(dòng)規(guī)律，并利用和改善其活動(dòng)規(guī)律，對(duì)圍巖實(shí)施工規(guī)律，并利用和改善其活動(dòng)規(guī)律，對(duì)圍巖實(shí)施工程控制，保障煤礦安全、經(jīng)濟(jì)地開采。礦山壓力理論研究主要是指針對(duì)煤礦開采特點(diǎn)，利用彈性力學(xué)、材料力是指針對(duì)煤礦開采特點(diǎn)，利用彈性力學(xué)、材料力學(xué)、塑性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、損傷力學(xué)、巖石力學(xué)學(xué)、塑性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、損傷力學(xué)、巖石力學(xué)、能量理論、實(shí)驗(yàn)理論以及非線性科學(xué)等，研究、能量理論、實(shí)驗(yàn)理論以及非線性科學(xué)等，研究煤礦開采引起的力學(xué)現(xiàn)象的理論。例如，把巖體看作是受各種性質(zhì)弱面切割的非連續(xù)介質(zhì)的研體看作是受各種性質(zhì)弱面切割的非連續(xù)介質(zhì)的研究，把巖體看作具有分?jǐn)?shù)維的分形幾何研究，把究，把巖體看作具有分?jǐn)?shù)維的分形幾何研究，把巖體內(nèi)部裂隙看作是微裂隙演化的損傷力學(xué)研究巖體內(nèi)部裂隙看作是微裂隙演化的損傷力學(xué)研究，將巖體作為隨機(jī)介質(zhì)的可靠性研究等。 20世紀(jì)世紀(jì) 90年代中期，錢鳴高院士等又提出年代中期，錢鳴高院士等又提出了關(guān)鍵層理論。? 針對(duì)支架合理工作阻力確定問(wèn)題，國(guó)內(nèi)除延續(xù)目針對(duì)支架合理工作阻力確定問(wèn)題，國(guó)內(nèi)除延續(xù)目前國(guó)際上廣泛采用的按采高的數(shù)倍前國(guó)際上廣泛采用的按采高的數(shù)倍 (一般為一般為 5～～ 8倍倍)巖柱重量確定支架額定工作阻力外，也引入了一巖柱重量確定支架額定工作阻力外，也引入了一些彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、損傷力學(xué)等理論進(jìn)行深些彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、損傷力學(xué)等理論進(jìn)行深入分析和確定。礦山壓力理論研究是煤礦開采中十分活躍的一個(gè)學(xué)術(shù)研究方向研究是煤礦開采中十分活躍的一個(gè)學(xué)術(shù)研究方向，今后還將針對(duì)不同的煤層條件和采煤方法進(jìn)行，今后還將針對(duì)不同的煤層條件和采煤方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究，完善采場(chǎng)圍巖控制理論。在采場(chǎng)礦山壓力監(jiān)測(cè)中，目前除采用傳統(tǒng)的機(jī)械式儀器，如圓圖自測(cè)中，目前除采用傳統(tǒng)的機(jī)械式儀器，如圓圖自記儀、壓力盒、測(cè)桿等外，近年來(lái)開發(fā)了許多電記儀、壓力盒、測(cè)桿等外，近年來(lái)開發(fā)了許多電子、光學(xué)、聲學(xué)等監(jiān)測(cè)儀器儀表，如支架工作阻子、光學(xué)、聲學(xué)等監(jiān)測(cè)儀器儀表，如支架工作阻力量測(cè)的電子儀表系統(tǒng)、頂?shù)装逡平康募t外觀力量測(cè)的電子儀表系統(tǒng)、頂?shù)装逡平康募t外觀測(cè)、巷道松動(dòng)圈的超聲探測(cè)等。除傳統(tǒng)的鉆孔電視仍在使用外，便攜式的巖體內(nèi)窺鏡等可視化巖體仍在使用外，便攜式的巖體內(nèi)窺鏡等可視化巖體質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器已在煤礦逐步推廣使用，三維地震質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器已在煤礦逐步推廣使用，三維地震探測(cè)技術(shù)也開始用于礦山壓力監(jiān)測(cè)與研究。同時(shí)，廣泛應(yīng)用有限元、離散元、有限差分、廣泛應(yīng)用有限元、離散元、有限差分、 DAA法等數(shù)法等數(shù)值模擬技術(shù)，其中三維數(shù)值模擬技術(shù)逐步成為主體。在模擬計(jì)算的軟件使用上，目前國(guó)內(nèi)外仍以外仍以 ANSYS(有限元有限元 )、 FLAC2D、 FLAC3D(有限差有限差分分 )、 UDEC2D、 UDEC3D(離散元離散元 )為主。在一些重要問(wèn)題研究中，均采用三維模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)臺(tái)研制重要問(wèn)題研究中，均采用三維模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)臺(tái)研制、數(shù)據(jù)采集和處理方面均有了長(zhǎng)足進(jìn)步。采場(chǎng)圍巖控制包含兩方面內(nèi)容，一是利用礦山壓力規(guī)律，通過(guò)正確、合理的采，一是利用礦山壓力規(guī)律，通過(guò)正確、合理的采煤方法和工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)的巖層控制，如刀柱法煤方法和工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)的巖層控制，如刀柱法、充填法等；二是通過(guò)人工支護(hù)物，如各種支架、充填法等；二是通過(guò)人工支護(hù)物，如各種支架等實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)圍巖的控制。對(duì)于長(zhǎng)壁工作面，目前自移液壓支架具有安全性好、穩(wěn)定、機(jī)械，目前自移液壓支架具有安全性好、穩(wěn)定、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)，與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等配合化程度高等優(yōu)點(diǎn)，與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等配合使用構(gòu)成了長(zhǎng)壁法的綜合機(jī)械化采煤工藝。在柱式體系采煤法中，目前世界各國(guó)均發(fā)展錨桿支護(hù)方法。采場(chǎng)圍巖控制是煤礦開采中的重要研究?jī)?nèi)容之一采場(chǎng)圍巖控制是煤礦開采中的重要研究?jī)?nèi)容之一，隨著技術(shù)進(jìn)步，采場(chǎng)的圍巖控制技術(shù)仍有很大，隨著技術(shù)進(jìn)步，采場(chǎng)的圍巖控制技術(shù)仍有很大的提升空間。露天礦邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是露天開采遇到的重要巖石力學(xué)問(wèn)題，確定露天礦邊坡經(jīng)濟(jì)遇到的重要巖石力學(xué)問(wèn)題，確定露天礦邊坡經(jīng)濟(jì)合理邊坡角是露天礦邊坡研究的核心問(wèn)題。? 露天邊坡穩(wěn)定問(wèn)題研究是屬于巖體力學(xué)與露天開露天邊坡穩(wěn)定問(wèn)題研究是屬于巖體力學(xué)與露天開采相結(jié)合的研究領(lǐng)域，即邊坡結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)既采相結(jié)合的研究領(lǐng)域，即邊坡結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)既要滿足邊坡穩(wěn)定要求，同時(shí)又要符合露天開采的要滿足邊坡穩(wěn)定要求，同時(shí)又要符合露天開采的工藝與運(yùn)輸?shù)刃枰?。邊坡巖體強(qiáng)度測(cè)定方面，目前仍以室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相結(jié)合的方法為主。在邊坡破壞模式和臨界破壞面確定方面主要是基于邊坡巖體的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)破壞面確定方面主要是基于邊坡巖體的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面分布和相似模擬試驗(yàn)方法。? 國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者已經(jīng)提出了一些三維極限平衡方國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者已經(jīng)提出了一些三維極限平衡方法，在露天礦邊坡研究中有所應(yīng)用?？紤]到邊坡巖體的強(qiáng)度等參數(shù)、邊界載荷等的不確定性，邊坡工程可靠性分析方法也得到廣的不確定性，邊坡工程可靠性分析方法也得到廣泛應(yīng)用。在滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面，分形幾何理論、灰色系統(tǒng)理論、分岔與突變理，分形幾何理論、灰色系統(tǒng)理論、分岔與突變理論、流變學(xué)理論等有了一定發(fā)展。邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)中，已經(jīng)采用紅外測(cè)距技術(shù)和邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)中，已經(jīng)采用紅外測(cè)距技術(shù)和 GPS系統(tǒng)等。? 近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都在大力發(fā)展和推廣錨桿支護(hù)近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都在大力發(fā)展和推廣錨桿支護(hù)理論與技術(shù)，尤其是煤巷、半煤巷、軟巖巷道的理論與技術(shù)，尤其是煤巷、半煤巷、軟巖巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)。西歐、中歐一些主要產(chǎn)煤國(guó)家，也在積極發(fā)展錨桿支護(hù)，逐步取代金屬支國(guó)家，也在積極發(fā)展錨桿支護(hù)，逐步取代金屬支架。德國(guó)、法國(guó)、俄羅斯目前煤礦巷道支護(hù)中均以錨桿為主。? 巷道錨桿支護(hù)的理論方面，傳統(tǒng)理論有：懸吊理論巷道錨桿支護(hù)的理論方面，傳統(tǒng)理論有：懸吊理論、組合梁理論、組合拱、組合梁理論、組合拱 (壓縮拱壓縮拱 )理論，近年來(lái)又發(fā)理論，近年來(lái)又發(fā)展了最大水平應(yīng)力理論、圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論。我國(guó)學(xué)者在分析已有研究成果基礎(chǔ)上，提出了巷道錨桿支護(hù)圍巖強(qiáng)度強(qiáng)研究成果基礎(chǔ)上，提出了巷道錨桿支護(hù)圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論，認(rèn)為巷道錨桿支護(hù)的實(shí)質(zhì)是錨桿和錨固區(qū)化理論，認(rèn)為巷道錨桿支護(hù)的實(shí)質(zhì)是錨桿和錨固區(qū)域的巖體相互作用而組成錨固體，形成統(tǒng)一的承載域的巖體相互作用而組成錨固體，形成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，錨桿支護(hù)可以提高錨固體的力學(xué)參數(shù)，錨固結(jié)構(gòu)，錨桿支護(hù)可以提高錨固體的力學(xué)參數(shù)，錨固體的峰值強(qiáng)度及殘余強(qiáng)度均能得到強(qiáng)化。? 錨桿材料與機(jī)具方面，國(guó)內(nèi)外在發(fā)展破斷強(qiáng)度為錨桿材料與機(jī)具方面，國(guó)內(nèi)外在發(fā)展破斷強(qiáng)度為200～～ 400 kN的高強(qiáng)度錨桿和樹脂錨固劑。錨桿鉆機(jī)方面，國(guó)外多采用掘錨聯(lián)合機(jī)組，其中以澳大利亞的技術(shù)較為先進(jìn)，國(guó)內(nèi)多機(jī)組，其中以澳大利亞的技術(shù)較為先進(jìn)，國(guó)內(nèi)多采用單體鉆機(jī)。經(jīng)過(guò)幾十年的研究與實(shí)踐，在礦山地表沉陷監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理、礦山地表沉陷的在礦山地表沉陷監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理、礦山地表沉陷的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、礦山開采沉陷控制以及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、礦山開采沉陷控制以及 “三下三下 ”采煤等領(lǐng)采煤等領(lǐng)域取得了大量研究成果。? (2)沉陷預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。? (3)建立了多種方法相結(jié)合的沉陷控制技術(shù)，如：以建立了多種方法相結(jié)合的沉陷控制技術(shù)，如：以煤柱支撐為核心的開采技術(shù)，以充填為核心的巖層煤柱支撐為核心的開采技術(shù)，以充填為核心的巖層控制技術(shù)，以多工作面協(xié)調(diào)開采為核心的變形控制控制技術(shù)，以多工作面協(xié)調(diào)開采為核心的變形控制技術(shù)，以強(qiáng)化建筑物自身結(jié)構(gòu)為核心的防護(hù)技術(shù)。在未來(lái)發(fā)展與研究中，利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中，利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù) (RS、 GPS、 DInSAR、GIS)，在沉陷監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理與分析、沉陷控制措，在沉陷監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理與分析、沉陷控制措施決策中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究；充分考慮地質(zhì)采礦條件施決策中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究；充分考慮地質(zhì)采礦條件、含水層失水固結(jié)的地表動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形過(guò)程的預(yù)計(jì)、含水層失水固結(jié)的地表動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形過(guò)程的預(yù)計(jì)理論和方法研究；地表非連續(xù)變形機(jī)理與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論和方法研究；地表非連續(xù)變形機(jī)理與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)研究；處于礦井環(huán)境中的各類煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性技術(shù)研究；處于礦井環(huán)境中的各類煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性設(shè)計(jì)理論和加固方法研究；礦山壓力、圍巖控制和設(shè)計(jì)理論和加固方法研究；礦山壓力、圍巖控制和地表沉陷統(tǒng)一模型的理論研究；廢棄礦井誘發(fā)大面地表沉陷統(tǒng)一模型的理論研究；廢棄礦井誘發(fā)大面積沉陷災(zāi)害的機(jī)理、條件與規(guī)律研究。在長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)自動(dòng)化方面，近自動(dòng)化方面，近 20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都在致力于液壓年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都在致力于液壓支架電液控制系統(tǒng)研制與應(yīng)用，即采用機(jī)電一體支架電液控制系統(tǒng)研制與應(yīng)用，即采用機(jī)電一體化對(duì)液壓支架的液壓回路進(jìn)行控制，其目的是實(shí)化對(duì)液壓支架的液壓回路進(jìn)行控制，其目的是實(shí)現(xiàn)綜采工作面液壓支架操作自動(dòng)化。? 20世紀(jì)世紀(jì) 70年代中期，英國(guó)首先提出了研制電子控制年代中期，英國(guó)首先提出了研制電子控制液壓支架計(jì)劃。 1983年底年底原英國(guó)道梯公司又為美國(guó)坎賽爾煤礦制造了兩按鈕原英國(guó)道梯公司又為美國(guó)坎賽爾煤礦制造了兩按鈕微處理機(jī)控制的液壓支架。后又研發(fā)了 PMPM3和和 PM31系列系列 (1998年年 )。美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等的液壓支架普遍使用了電液控制澳大利亞、德國(guó)等的液壓支架普遍使用了電液控制系統(tǒng)。 1991年研制出了我國(guó)第一套液年研制出了我國(guó)第一套液壓支架電液控制系統(tǒng)壓支架電液控制系統(tǒng) BMJ1，后來(lái)又研制出了，后來(lái)又研制出了BMJII， DYZK1， DYZK2等型號(hào)。 2023年后我國(guó)的煤礦年后我國(guó)的煤礦開采科研單位與德國(guó)開采科研單位與德國(guó) MARCO公司合作，于公司合作，于 2023年成功開發(fā)了首套放頂煤工作面電液控制系統(tǒng)，年成功開發(fā)了首套放頂煤工作面電液控制系統(tǒng)，應(yīng)用效果良好。目前，全世界每年因采。井下打世界主要產(chǎn)煤國(guó)都十分重視開發(fā)煤層氣。展。推廣地面鉆井技術(shù)開采煤層氣?？碧剑源_定鉆井的最佳位置。波蘭有主要采用井下長(zhǎng)孔抽放煤層氣。俄羅斯和烏克蘭十分重視煤層氣資源的煤層氣。目技術(shù)，開始了煤層氣開采的系統(tǒng)研究與應(yīng)用。我國(guó)目前礦區(qū)土地復(fù)采煤破壞土地的數(shù)量最大。水系。我國(guó)開始礦區(qū)土地復(fù)墾％以上。學(xué)術(shù)研究工程復(fù)墾技術(shù)和生物復(fù)墾技術(shù)的研究。耕地生產(chǎn)力等方面的影響機(jī)制。模式。改良與植物群落重建技術(shù)。技術(shù)、礦區(qū)固體廢棄物場(chǎng)的綠化技術(shù)。國(guó)的重視，被譽(yù)為第二代采煤方法。這三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。研究煤炭地下氣化過(guò)程及實(shí)現(xiàn)氣化過(guò)程的試驗(yàn)。的控制。不會(huì)改變。可以煤礦開采的科學(xué)理論與技術(shù)是近幾十年的事情。家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供煤炭能源及伴生資源。狀況有了很大改善，但仍然是安全隱患最大的部門。近十年來(lái)，我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦的百萬(wàn)噸死發(fā)達(dá)國(guó)家。煤礦、頂板事故、機(jī)電事故、安全爆破等多個(gè)方面。我國(guó)煤礦煤礦開采的根本出路在于機(jī)械化和自動(dòng)化。全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦的機(jī)礦開采的技術(shù)水平比較落后。我國(guó)煤礦開采綜合機(jī)械％。露天開采的優(yōu)勢(shì)，也是對(duì)我國(guó)露天開采的挑戰(zhàn)。改善作業(yè)條件、提高開采效益的有效途徑之一。除開采造成的土地沉陷與破壞的面積十分巨大。在環(huán)保問(wèn)題日益突出的今天，礦霧等環(huán)境問(wèn)題。同都面臨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下的完善和重建。實(shí)現(xiàn)煤礦開采的綜合機(jī)械化、半自動(dòng)技術(shù)開發(fā)。結(jié)合固體煤炭建立綠色開采