我國(guó)煤炭資源賦存復(fù)雜程度世所罕見(jiàn)，開(kāi)采條件千差萬(wàn)別，各種地質(zhì)構(gòu)造和自然災(zāi)害一應(yīng)俱全，生產(chǎn)力發(fā)展水平極不平衡極不充分?？梢哉f(shuō)，我國(guó)煤礦開(kāi)采就是世界煤礦活的“博物館”。
近年來(lái)，隨著煤炭資源的深度開(kāi)發(fā)，行業(yè)資源接續(xù)日趨緊張，多重災(zāi)害耦合疊加，地質(zhì)構(gòu)造異常復(fù)雜，由此帶來(lái)的一系列復(fù)雜難采問(wèn)題日益凸顯。復(fù)雜難采已成為制約煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重大問(wèn)題之一。
復(fù)雜難采煤層大體分兩類
復(fù)雜難采煤層主要指那些賦存不穩(wěn)定、構(gòu)造復(fù)雜或有特殊災(zāi)害威脅，在當(dāng)前開(kāi)采條件下開(kāi)采困難，安全生產(chǎn)受限，需要采取一些特殊的、附加的安全技術(shù)措施方能實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的煤層。
總體看，大體可分為兩類：一是受災(zāi)害威脅的煤層，主要指存在高瓦斯、煤與瓦斯突出、巖爆及沖擊地壓、富含水（水文地質(zhì)條件復(fù)雜或極復(fù)雜）、高溫?zé)岷Γú删蚬ぷ髅婵諝鉁囟瘸^(guò)26攝氏度、機(jī)電設(shè)備硐室超過(guò)30攝氏度）、自燃或易自燃等危險(xiǎn)的煤層；二是地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜、賦存條件差的煤層，主要指構(gòu)造復(fù)雜（如斷層、陷落柱、褶皺、巖漿巖侵入等）、傾斜急傾斜（煤層傾角大于25度）、極薄特厚（厚度小于1.3米或大于10米）、大采深（采深超過(guò)800米）、“三軟”以及局部不穩(wěn)定煤層。
從復(fù)雜難采的特點(diǎn)看，主要表現(xiàn)為三個(gè)方面。
一是復(fù)雜難采煤礦數(shù)量多，規(guī)模大，覆蓋面廣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，全國(guó)涉及復(fù)雜難采的煤礦約有1500處，合計(jì)產(chǎn)能約20億噸，占全國(guó)煤炭總產(chǎn)能的近40%，遍布所有23個(gè)產(chǎn)煤省區(qū)，涉及各類開(kāi)采開(kāi)拓方式，立井、斜井及綜合開(kāi)拓的井工礦占近九成。
二是災(zāi)害嚴(yán)重，復(fù)合性強(qiáng)，治理難度大。從受自然災(zāi)害威脅看，共有災(zāi)害嚴(yán)重的正常生產(chǎn)煤礦1128處（不含高溫?zé)岷妥匀家鬃匀记樾危?。其中，高瓦斯煤礦464處、突出礦井489處、水文地質(zhì)類型復(fù)雜極復(fù)雜煤礦205處、沖擊地壓煤礦138處，兩種及以上災(zāi)害嚴(yán)重煤礦有145處；從地質(zhì)構(gòu)造和賦存條件看，85%以上的礦區(qū)賦存有薄煤層，儲(chǔ)量約占全國(guó)儲(chǔ)量的20%，產(chǎn)量約占全國(guó)產(chǎn)量的10%。86%的薄煤層厚度為0.8米至1.3米。傾斜急傾斜產(chǎn)量約占全國(guó)產(chǎn)量的7%?！叭隆焙瓦厧蛪好毫烤薮?。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，全國(guó)“三下”和邊幫壓煤量超過(guò)440億噸。平均開(kāi)采深度接近500米，其中800米采深煤礦有210余處，千米深井有60余處。
三是“兩高三低”特征明顯，開(kāi)采利弊共存。從開(kāi)采特點(diǎn)看，開(kāi)采時(shí)間越長(zhǎng)、開(kāi)采越深，難采程度相對(duì)越高，由此帶來(lái)開(kāi)采成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)高、機(jī)械化程度低、勞動(dòng)效率低、經(jīng)濟(jì)效益低。當(dāng)然，復(fù)雜難采的煤層，其煤質(zhì)相對(duì)較好，資源回收率較高。部分難采煤層，比如薄煤層礦壓小、相對(duì)安全，開(kāi)采對(duì)地表擾動(dòng)也較小。
復(fù)雜難采領(lǐng)域取得階段性成效
近年來(lái)，黨和國(guó)家提出并實(shí)施了一系列涉及安全生產(chǎn)、智能化建設(shè)、清潔高效利用、綠色轉(zhuǎn)型等支持和引導(dǎo)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的政策舉措，各產(chǎn)學(xué)研用單位積極作為，在復(fù)雜難采方面做了大量的科研實(shí)踐工作，取得了明顯成效。
一是煤炭資源勘查與地質(zhì)保障不斷增強(qiáng)。以煤為主，包含煤層氣、頁(yè)巖氣以及高嶺土、鋁土礦等多能源礦產(chǎn)協(xié)同勘查的綜合技術(shù)體系構(gòu)建。煤礦地質(zhì)保障技術(shù)體系初步形成，可精細(xì)探測(cè)井下80米范圍內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造與災(zāi)害源，實(shí)現(xiàn)透射法300米跨度工作面的地質(zhì)構(gòu)造和災(zāi)害源探測(cè)，基本可探明1000米深度以內(nèi)落差3米至5米以上的斷層和直徑20米以內(nèi)的陷落柱。透明地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理系統(tǒng)初步建立，復(fù)雜地質(zhì)條件評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、工作面精細(xì)建模、地質(zhì)大數(shù)據(jù)分析等成果逐步得到應(yīng)用。
二是深部資源開(kāi)發(fā)建設(shè)成績(jī)喜人。在深井、高瓦斯、高地壓、高地溫、復(fù)雜構(gòu)造、復(fù)雜水文等條件下，我國(guó)煤礦深井建設(shè)、掘進(jìn)、支護(hù)取得重大突破，凍結(jié)、鉆井、注漿等特殊鑿井設(shè)計(jì)施工技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，凍結(jié)法鑿井技術(shù)和井筒地面預(yù)注漿最大深度均達(dá)到1000米。破解深厚含水砂層深長(zhǎng)斜井“凍掘”難題和長(zhǎng)距離斜井深埋超長(zhǎng)、富水高壓、地層多變的“盾構(gòu)”難題，引入深井全斷面硬巖掘進(jìn)技術(shù)裝備，掘支運(yùn)一體化快掘技術(shù)、錨注噴協(xié)同支護(hù)技術(shù)和深部軟巖工程耦合支護(hù)技術(shù)取得突破，研發(fā)了智能快掘系統(tǒng)，探索了軟巖沿空留巷治理技術(shù)，提出了深部煤炭原位流態(tài)化開(kāi)采科學(xué)構(gòu)想和沖擊地壓巷道防沖吸能支護(hù)理論。
三是科學(xué)家精神在煤海扎根綻放。多年來(lái)，以張鐵崗、袁亮、何滿潮、康紅普、顧大釗、武強(qiáng)、王雙明、王國(guó)法、葛世榮、潘一山等為代表的科學(xué)家們腳踏實(shí)地、開(kāi)拓創(chuàng)新，攻克瓦斯治理、水害防治、頂板支護(hù)、沖擊地壓防治等難關(guān)，在“110工法”、保水開(kāi)采、透明地質(zhì)、智能化開(kāi)采等方面取得了一系列成果。
四是災(zāi)害防治能力不斷提升。煤礦災(zāi)害治理“三零”目標(biāo)管理理念不斷深化，以“一規(guī)程四細(xì)則”為基礎(chǔ)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系日漸完善。河南能源集團(tuán)創(chuàng)新構(gòu)建極復(fù)雜難采煤層安全高效開(kāi)采技術(shù)體系，有效解決了碎軟低滲突出煤層高效開(kāi)采、“三下一上”煤層高效開(kāi)采等難題。中國(guó)煤科開(kāi)發(fā)基于工業(yè)以太網(wǎng)＋現(xiàn)場(chǎng)總線的新一代煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了井下多系統(tǒng)融合和瓦斯災(zāi)害預(yù)警。
五是涉及復(fù)雜難采的煤礦智能化建設(shè)加快實(shí)踐。國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭公司榆家梁礦在較薄煤層綜采工作面實(shí)踐了“采煤工藝編輯+截割模板”遠(yuǎn)程操控模式。中國(guó)中煤大海則礦形成了大埋深、大涌水、大采高、大產(chǎn)量的2000萬(wàn)噸級(jí)礦井常態(tài)化智能開(kāi)采模式?；春幽茉醇瘓F(tuán)朱集東礦在大采深、高瓦斯、高地壓、高地溫地質(zhì)條件下實(shí)現(xiàn)了薄煤層智能化開(kāi)采。川煤集團(tuán)斌郎礦突破了復(fù)雜煤層最大傾角70度的智能化開(kāi)采極限。陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司攻克了0.78米以下極薄煤層智能開(kāi)采難關(guān)。
六是復(fù)雜條件煤炭安全高效開(kāi)采水平提升。淮北礦業(yè)集團(tuán)完成了復(fù)雜條件下較薄煤層綜采、“三軟”特厚綜放、近距離煤層聯(lián)合綜放、大傾角仰俯采等項(xiàng)目研發(fā)應(yīng)用。冀中能源集團(tuán)東龐礦成功掌握從薄到厚再到特厚煤層的自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)。中煤平朔東露天礦采取分層分采、傾斜劃分臺(tái)階的方式對(duì)薄煤層進(jìn)行開(kāi)采。潞安化工集團(tuán)“三下”充填開(kāi)采和離層注漿技術(shù)取得重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等。
七是職業(yè)健康和職工關(guān)懷溫暖人心。中國(guó)平煤神馬集團(tuán)逐步形成“生產(chǎn)集中區(qū)域以進(jìn)風(fēng)井口全風(fēng)量降溫+井下集中降溫為主、邊遠(yuǎn)區(qū)域局部降溫補(bǔ)充”的熱害治理技術(shù)路線。國(guó)家能源集團(tuán)烏海能源公司全面取消夜班工作模式。陜煤集團(tuán)紅柳林礦探索“井下空氣革命”，努力讓礦工在百米井下實(shí)現(xiàn)呼吸自由。
破解復(fù)雜難采難題仍需多方努力
面對(duì)復(fù)雜難采，我們要持續(xù)推進(jìn)理念創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，扎實(shí)做好復(fù)雜難采這篇大文章。
一要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌好安全性、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。復(fù)雜難采是項(xiàng)復(fù)雜的、艱巨的、長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，涉及地質(zhì)、建設(shè)、安全、生產(chǎn)、技術(shù)、裝備、智能化、轉(zhuǎn)型等方面。要加強(qiáng)調(diào)查研究、前瞻布局、頂層設(shè)計(jì)、綜合施策，全面考慮自然因素、技術(shù)因素、政策因素、市場(chǎng)因素，統(tǒng)籌礦區(qū)環(huán)境容量、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、煤礦科技水平、煤炭運(yùn)輸條件和災(zāi)害防治能力等。
二要堅(jiān)持激勵(lì)約束并重，統(tǒng)籌好質(zhì)量和效益的關(guān)系。復(fù)雜難采是門(mén)實(shí)踐學(xué)問(wèn)。煤炭企業(yè)特別是大集團(tuán)要做好分類考核、分類指導(dǎo)。對(duì)于那些成本過(guò)高、安全壓力大的復(fù)雜難采煤礦，更應(yīng)注重提升專業(yè)化管理和服務(wù)保障能力，不宜盲目增產(chǎn)快產(chǎn)，適時(shí)可考慮穩(wěn)產(chǎn)減產(chǎn)，甚至停產(chǎn)轉(zhuǎn)產(chǎn)；對(duì)于需要開(kāi)采的難采煤層，在保證總體經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益前提下，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)上給予一定的傾斜政策。
三要注重發(fā)揮科技創(chuàng)新在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力中的支撐作用，統(tǒng)籌好教育、科技和人才的關(guān)系。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。隨著復(fù)雜難采日趨常態(tài)化，新的重大科技問(wèn)題亟需研究攻關(guān)轉(zhuǎn)化。要依靠科技進(jìn)步保障重大災(zāi)害治理，提升難采煤層和小塊段煤炭資源的自動(dòng)化開(kāi)采水平，解決大傾角及深井高應(yīng)力巷道支護(hù)難題，進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)復(fù)雜條件下的采煤工藝與勞動(dòng)組織，高效解決煤與瓦斯及伴生資源共采難題，有效提高復(fù)雜條件下設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和適用性，加快深部礦井建設(shè)和安全高效采煤，加快高精度煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)的攻關(guān)，解決充填和保水等綠色開(kāi)采的技術(shù)裝備及成本問(wèn)題。
四要加快綠色轉(zhuǎn)型，統(tǒng)籌好整體和局部、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系。要先立后破、穩(wěn)中求進(jìn)、有序進(jìn)退、加減并用，從涉及復(fù)雜難采的煤礦實(shí)際出發(fā)，講究方式、方法和策略，把解決具體問(wèn)題與解決深層次問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，把局部利益放在全局利益中去考慮把握，把眼前需要與長(zhǎng)遠(yuǎn)謀劃統(tǒng)一起來(lái)，穩(wěn)步推進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型。
五要以人為本，統(tǒng)籌好職工物質(zhì)與精神、共享與共富的關(guān)系。要著力改善工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提升職工素質(zhì)，特別是提高井下采掘一線待遇。在復(fù)雜條件下最大限度提高生產(chǎn)效率，聚焦保障職業(yè)健康，加快井下危險(xiǎn)崗位、有限空間作業(yè)的機(jī)器人替代。
來(lái)源：中國(guó)煤炭報(bào)
