【正文】 根據(jù)煤層賦存條件不同以及技術條件的世界各國根據(jù)煤層賦存條件不同以及技術條件的差異，露天采煤的產量占煤炭總產量的比重不同差異，露天采煤的產量占煤炭總產量的比重不同，我國為，我國為 5％以內，美國為％以內，美國為 60％，印度為％，印度為 ％％，澳大利亞為，澳大利亞為 60％，南非為％，南非為 ％，加拿大為％，加拿大為％，俄羅斯為％，俄羅斯為 ％。? 在長壁工作面上覆巖層的結構研究方面，在長壁工作面上覆巖層的結構研究方面， 20世紀世紀70年代末，我國學者先后提出了開采后上覆巖層年代末，我國學者先后提出了開采后上覆巖層呈呈 “砌體梁砌體梁 ”和和 “傳遞巖梁傳遞巖梁 ”式平衡的結構力學模型式平衡的結構力學模型、巖層斷裂前后的彈性基礎梁力學模型及各種不、巖層斷裂前后的彈性基礎梁力學模型及各種不同支撐條件下的同支撐條件下的 Winker彈性基礎梁和彈性基礎梁和 Kichhoff板板力學模型，進一步完善了壓力拱和懸臂梁的力學力學模型，進一步完善了壓力拱和懸臂梁的力學模型。采用電子儀器儀表后實現(xiàn)了連續(xù)觀測，使觀測數(shù)據(jù)的采集和存儲表后實現(xiàn)了連續(xù)觀測，使觀測數(shù)據(jù)的采集和存儲實現(xiàn)了自動化，并可直接與計算機通信，大大提實現(xiàn)了自動化，并可直接與計算機通信，大大提高了數(shù)據(jù)處理的精度和效率；還開發(fā)了相應的監(jiān)高了數(shù)據(jù)處理的精度和效率；還開發(fā)了相應的監(jiān)測儀器和支護質量監(jiān)控軟件。? (3)采場圍巖控制。? (4)露天礦邊坡。邊坡的穩(wěn)定計算與分析中，仍以二維極限平衡方法為主。? 3．巷道圍巖控制．巷道圍巖控制? 近近 10多年來，煤礦巷道圍巖控制技術取得很大成多年來，煤礦巷道圍巖控制技術取得很大成就，如掌握利用巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律推進巷道布置就，如掌握利用巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律推進巷道布置的改革，推進無煤柱護巷技術，運用卸壓護巷方的改革，推進無煤柱護巷技術，運用卸壓護巷方法，研究和掌握了巷道支架與圍巖關系，研制適法，研究和掌握了巷道支架與圍巖關系，研制適應不同條件的巷道金屬支架的架型，發(fā)展錨噴支應不同條件的巷道金屬支架的架型，發(fā)展錨噴支護技術，改善軟巖支護效果，進行巷道支護質量護技術，改善軟巖支護效果，進行巷道支護質量及頂板動態(tài)監(jiān)測，完善巷道圍巖控制測試手段和及頂板動態(tài)監(jiān)測，完善巷道圍巖控制測試手段和裝備等。最大水平應力理論是澳大利亞學者蓋爾水平應力理論是澳大利亞學者蓋爾 (W．． J．． Gale)提提出的，論述了巷道圍巖水平應力對巷道穩(wěn)定性的影出的，論述了巷道圍巖水平應力對巷道穩(wěn)定性的影響以及錨桿支護所起的作用。? (1)沉陷監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理方面，采用精密水準測量沉陷監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理方面，采用精密水準測量、全站儀及衛(wèi)星定位系統(tǒng)等進行周期性監(jiān)測，獲、全站儀及衛(wèi)星定位系統(tǒng)等進行周期性監(jiān)測，獲得了沉陷預計的必要參數(shù)，完善了不規(guī)則觀測站得了沉陷預計的必要參數(shù)，完善了不規(guī)則觀測站和不完整觀測站的數(shù)據(jù)處理方法。它綜合應用了計算機技術、通信技術、傳感技術、機電一體了計算機技術、通信技術、傳感技術、機電一體化技術等，將液壓支架的降架、升架、推移前部化技術等，將液壓支架的降架、升架、推移前部輸送機、拉后部輸送機、收伸側護板、噴霧灑水輸送機、拉后部輸送機、收伸側護板、噴霧灑水及放頂煤等動作由原來的手工操作改為電液自動及放頂煤等動作由原來的手工操作改為電液自動控制、程序化操作，可以有效地減少工作面的工控制、程序化操作，可以有效地減少工作面的工人數(shù)量，最終實現(xiàn)井下無人開采自動化工作面。? 我國從我國從 20世紀世紀 80年代中期開始液壓支架電液控制年代中期開始液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究工作。但由于受井下條件限制，井下瓦故的有效措施。在開采前、開采中和開煤礦擁有瓦斯抽放系統(tǒng)。德國礦區(qū)的％。復墾礦區(qū)土地復墾與生態(tài)重建的理論與技術。這三種方式各有優(yōu)缺點。入了大規(guī)模的機械化、半自動化階段。劣的影響?，F(xiàn)代的遙控自動化開采是解決煤礦安全問題、。需要，指導煤礦開采的健康發(fā)展。重要課題。世界上最大的露效益不好、采出率低等一系列問題。煤礦人。理論研究和科技創(chuàng)新。壓煤，以及高硫、高灰、高瓦斯煤層等。主要探討在采礦的同時用保護生態(tài)環(huán)境的先進。此外，礦區(qū)產生的的速度遞增。德國歷史，但煤層氣開發(fā)重點也轉入地面開發(fā)。能源的極大浪費，又對全球環(huán)境造成嚴重破壞。到 20世紀世紀 90年代，液年代，液壓支架電液自動化控制技術在國外已成熟。? 5．自動化開采．自動化開采? 隨著技術進步，實現(xiàn)煤礦開采的高效集中化、信隨著技術進步，實現(xiàn)煤礦開采的高效集中化、信息化與現(xiàn)代化是必然的趨勢。? 4．． “三下三下 ”開采與地表沉陷開采與地表沉陷? 煤礦地下開采引起的地表沉陷是煤礦開采中面臨的煤礦地下開采引起的地表沉陷是煤礦開采中面臨的重大開采與環(huán)境問題。我國近年來錨桿支護技術發(fā)展迅速，其中國有重點煤礦中煤巷錨桿支護在，其中國有重點煤礦中煤巷錨桿支護在 40％以上％以上，目前正在積極推廣。? 邊坡的工程技術方面，靠幫邊坡的控制爆破技術邊坡的工程技術方面，靠幫邊坡的控制爆破技術、危險滑坡區(qū)域的加固技術、地表水攔截與疏干、危險滑坡區(qū)域的加固技術、地表水攔截與疏干、地下水排水、靠幫邊坡并段等已經廣泛采用。在測試數(shù)據(jù)處理方面，仍以統(tǒng)計方法為主，其他方法如模糊數(shù)學方面，仍以統(tǒng)計方法為主，其他方法如模糊數(shù)學、神經網絡等也在采用。? 在采場圍巖控制研究中，首先是研究各種不同采在采場圍巖控制研究中，首先是研究各種不同采煤方法和工藝的采場礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，采動影煤方法和工藝的采場礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，采動影響圍巖體的變形、移動、破裂規(guī)律，確定采場合響圍巖體的變形、移動、破裂規(guī)律，確定采場合理、經濟、可行的支護方式，建立支架理、經濟、可行的支護方式，建立支架 ———— 圍巖圍巖關系整體模型，研究確定合理的架型、合理的支關系整體模型，研究確定合理的架型、合理的支護參數(shù)，以及支護與采煤工藝的相互配合關系。國內仍然采用物理相似模擬試驗方法研究礦山壓力問題。? (2)礦山壓力監(jiān)測與研究方法。 ? 在近三、四十年的時間里，礦山壓力的理論研究在近三、四十年的時間里，礦山壓力的理論研究取得了重要進展，除了繼續(xù)應用連續(xù)介質力學方取得了重要進展，除了繼續(xù)應用連續(xù)介質力學方法研究與礦山壓力有關的問題外，又發(fā)展了考慮法研究與礦山壓力有關的問題外，又發(fā)展了考慮巖石真實特性的各種礦壓理論研究。? (4)露天開采方法。? 今后這項技術發(fā)展方向：今后這項技術發(fā)展方向：? 一是條件適宜厚煤層的高產、高效、高采出率開采。? 隨著露天采裝、運輸?shù)仍O備的大型化，露天開采隨著露天采裝、運輸?shù)仍O備的大型化，露天開采的效率和能力以及安全方面具有很大優(yōu)勢。? 在過去的在過去的 20多年里，隨著世界各國相關科學技術多年里，隨著世界各國相關科學技術的進步，機、電、信息、計算機等行業(yè)的迅速發(fā)的進步，機、電、信息、計算機等行業(yè)的迅速發(fā)展，固體力學、流體力學、數(shù)值計算技術、非線展，固體力學、流體力學、數(shù)值計算技術、非線性科學等基礎理論的發(fā)展以及許多邊緣學科的興性科學等基礎理論的發(fā)展以及許多邊緣學科的興起，極大地促進了煤礦開采的理論和技術的發(fā)展起，極大地促進了煤礦開采的理論和技術的發(fā)展，導致了煤礦開采的許多理論和方法發(fā)生了重大，導致了煤礦開采的許多理論和方法發(fā)生了重大變化。? 近年來在煤炭開采方面的主要研究目標是保持英國開近年來在煤炭開采方面的主要研究目標是保持英國開采技術的領先水平，鼓勵采礦設備出口；研究就地轉采技術的領先水平，鼓勵采礦設備出口；研究就地轉化和非常規(guī)開采技術，如遙控采煤和海下采煤；完善化和非常規(guī)開采技術，如遙控采煤和海下采煤；完善井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，改善煤礦健康和安全狀況。波蘭的一些大學也從事煤炭科研工作。? 3德國德國? 德國擁有世界一流的煤炭科研機構，如埃森采礦研究德國擁有世界一流的煤炭科研機構，如埃森采礦研究院院 (BergbauForschung GmbH)、威斯特伐倫礦山協(xié)、威斯特伐倫礦山協(xié)會會 (Westfalishe Bergwerkschaftskasse)礦業(yè)研究所礦業(yè)研究所和實驗室礦井公司等。? 煤炭開采在我國國民經濟建設中具有極其重要的煤炭開采在我國國民經濟建設中具有極其重要的戰(zhàn)略地位，也是我國一次能源的基礎。其中，涉及瓦斯、水、火、粉塵、頂板、沖擊地壓等的監(jiān)測與預警。壓等災害的發(fā)生機理、規(guī)律與防治理論和技術。例有很大差異。、基礎與相鄰學科關系? 煤礦開采是一門綜合性的科學與面向生產實際的煤礦開采是一門綜合性的科學與面向生產實際的工程技術。? (5)露天開采：以運籌學、系統(tǒng)科學與工程、露天露天開采：以運籌學、系統(tǒng)科學與工程、露天開采學等為基礎，研究內容涉及穿孔、采裝、運開采學等為基礎，研究內容涉及穿孔、采裝、運輸、排卸等設備，露天礦開采工藝與生產組織、輸、排卸等設備，露天礦開采工藝與生產組織、自動化調度系統(tǒng)、生產計劃與過程的優(yōu)化、設計自動化調度系統(tǒng)、生產計劃與過程的優(yōu)化、設計原理與計算機化、生產爆破技術，以及開拓運輸原理與計算機化、生產爆破技術，以及開拓運輸系統(tǒng)和采裝系統(tǒng)的設計與優(yōu)化等的研究與開發(fā)，系統(tǒng)和采裝系統(tǒng)的設計與優(yōu)化等的研究與開發(fā)，已經形成了機械化、自動化、電子化、計算機化已經形成了機械化、自動化、電子化、計算機化等多學科的交叉研究。在世界經濟中占有重要地位。是重要的學科方向。這些大學除培養(yǎng)采礦專門人才外，還承擔建筑專業(yè)。和一些大學負責和開展。在、利用煤炭的國家，有著悠久的煤炭開采歷史。我國煤層賦存條條件，可有多種多樣的采煤方法。放頂煤開采工藝是壁式體系采放頂煤開采工藝。? 四是西部開發(fā)區(qū)的巨厚四是西部開發(fā)區(qū)的巨厚 (15 m以上以上 )煤層的高效高采出率開采煤層的高效高采出率開采。％。模型。除傳統(tǒng)的鉆孔電視測儀器和支護質量監(jiān)控軟件。采場圍巖控制包含兩方面內容采場圍巖控制。露天礦邊坡穩(wěn)定問題是露天開采露天礦邊坡。分析中，仍以二維極限平衡方法為主。裝備等。我國學者在分析已有響以及錨桿支護所起的作用。和不完整觀測站的數(shù)據(jù)處理方法。人數(shù)量，最終實現(xiàn)井下無人開采自動化工作面。系統(tǒng)的研究工作。但由于受井下條件限制，井下瓦斯抽放一般規(guī)模較小，幾十年技術上沒有新的進斯抽放一般規(guī)模較小，幾十年技術上沒有新的進展。在開采前、開采中和開采后，用地面鉆井和井下鉆孔相結合的方法回收采后，用地面鉆井和井下鉆孔相結合的方法回收煤層氣。德國礦區(qū)的土地復墾率在土地復墾率在 70％以上。復墾土壤重構的原理與方法、復墾土地景觀重構與水土壤重構的原理與方法、復墾土地景觀重構與水土保持技術、快速恢復植被技術、復墾土地土壤土保持技術、快速恢復植被技術、復墾土地土壤改良與植物群落重建技術。? 蘇聯(lián)、美國、德國、日本等都在蘇聯(lián)、美國、德國、日本等都在 20世紀中葉以前世紀中葉以前就進行了煤炭地下氣化試驗與研究，我國于就進行了煤炭地下氣化試驗與研究，我國于 1958年開始先后在撫順、大同、皖南、徐州、唐山、年開始先后在撫順、大同、皖南、徐州、唐山、山東新汶、黑龍江依蘭等地進行了煤炭地下氣化山東新汶、黑龍江依蘭等地進行了煤炭地下氣化試驗。? 然而近些年來，隨著環(huán)保等要求的日益提高和資源問然而近些年來，隨著環(huán)保等要求的日益提高和資源問題日益突出，煤礦開采也將向新的目標發(fā)展，因此煤題日益突出，煤礦開采也將向新的目標發(fā)展，因此煤礦開采科技發(fā)展的戰(zhàn)略目標是實現(xiàn)煤炭及伴生資源的礦開采科技發(fā)展的戰(zhàn)略目標是實現(xiàn)煤炭及伴生資源的安全、高效、高采出率、舒適的綠色環(huán)保開采，為國安全、高效、高采出率、舒適的綠色環(huán)保開采，為國家經濟建設提供煤炭能源及伴生資源。? 2．機械化與自動化開采．機械化與自動化開采? 煤礦開采的根本出路在于機械化和自動化。現(xiàn)代的遙控自動化開采是解決煤礦安全問題、改善作業(yè)條件、提高開采效益的有效途徑之一。? 根據(jù)國內外煤礦開采學科的發(fā)展趨勢，針對我國根據(jù)國內外煤礦開采學科的發(fā)展趨勢，針對我國煤礦開采的科技現(xiàn)狀和煤層賦存的特點，圍繞煤煤礦開采的科技現(xiàn)狀和煤層賦存的特點，圍繞煤炭開發(fā)可持續(xù)發(fā)展和國民經濟的需要，煤礦開采炭開發(fā)可持續(xù)發(fā)展和國民經濟的需要，煤礦開采科技發(fā)展的戰(zhàn)略目標是：科技發(fā)展的戰(zhàn)略目標是：? (1)綜合運用采煤學、力學、電子、機電、信息、綜合運用采煤學、力學、電子、機電、信息、通信、系統(tǒng)科學等理論與技術，開展高效、安全通信、系統(tǒng)科學等理論與技術，開展高效、安全、高資源采出率的煤炭開采理論研究與綜合開采、高資源采出率的煤炭開采理論研究與綜合開采技術開發(fā)。在環(huán)保問題日益突出的今天，煤礦開采如何面對環(huán)境保護與生態(tài)重建的壓力，煤礦開采如何面對環(huán)境保護與生態(tài)重建的壓力，如何通過自身的開采技術改革以及與相關學科協(xié)如何通過自身的開采技術改革以及與相關學科協(xié)作實現(xiàn)煤礦的綠色環(huán)保開采，是本世紀所面臨的作實現(xiàn)煤礦的綠色環(huán)保開采，是本世紀所面臨的重要課題。我國煤礦開采綜合機械化程度低帶來了用人多、安全條件差、效率低、經濟化程度低帶來了用人多、安全條件差、效率低、經濟效益不好、采出率低等一系列問題。近十年來，我國國有重點煤礦的百萬噸死亡率一直徘徊在亡率一直徘徊在 1人的水平上，而美國為人的水平上，而美國為 。? 煤礦開采是提供煤炭能源的根本途徑，隨著社會煤礦開采是提供煤炭能源的根本途徑，隨著社會進步和科技發(fā)展，對煤礦開采的要求也越來越高進步和科技發(fā)展，對煤礦開采的要求也越來越高，既要能夠為經濟建設提供大量的煤炭產品，又，既要能夠為經濟建設提供大量的煤炭產品，又要求安全、高效、高采出率、舒適地進行開采作要求安全、高效、高采出率、舒適地進行開采作業(yè)，因此也就要求煤礦開采持續(xù)不斷地進行基礎業(yè)，因此也就要求煤礦開采持續(xù)不斷地進行基礎理論研究和科技創(chuàng)新。? 煤炭地下氣化主要用于老礦井遺棄的煤炭資源、煤炭地下氣化主要用于老礦井遺棄的煤炭資源、開采的安全性和經濟性差的薄煤層、深部煤層、