煤炭是工業(yè)的糧食，占我國能源結構的７０％。當前我國已探明的煤炭儲量達９ ０００億ｔ，按每年開采１５億ｔ計，至少可延續(xù)開采４００年。我國石油、天然氣資源有限，今后也只有靠煤成油、煤成氣加以補充。因此，煤炭安全經濟開采在我國國民經濟中占有很重要的地位。

　　煤礦地質復雜多變。煤礦開采包括開掘巷道和布置工作面，是在數百米乃至近千米的地下進行。隨著采煤、掘進工作面的不斷推進，使采過的煤層和巖層遭受破壞。為此，如何安全高效地開采顯得尤為重要。目前，一是針對煤礦工程特點，通過礦山壓力預測預報，控制設計、控制效果，做到科學安全開采；二是對采空區(qū)進行實物充填，避免塌陷，達到安全生產，同時又增加開采量。

１ 以礦山壓力理論指導安全開采

１．１ 礦山壓力理論的有關概念

　　礦山壓力預測預報的依據是中科院宋振騏院士建立的實用礦山壓力理論體系，該理論體系包括以下主要內容：一是解釋了各種礦山壓力現象并利用得到的“礦壓顯現”來推斷礦山壓力分布及上覆巖層運動狀況。二是揭示了“礦山壓力”及其“顯現”與上覆巖層面的關系及其隨采場推進的發(fā)展變化規(guī)律，通過現場觀測推斷采場頂板運動，分析支承壓力的大小分布，為正確建立采場礦壓與控制設計提供了基礎。三是指出了影響礦壓及顯現的上覆巖層范圍，一般包括“直接頂”及“老頂”，可以人為控制采高、開采程序、頂板處理方法等采動條件。四是提出了在生產現場建立位態(tài)方程、頂板控制設計準則及相應的力學保證條件。五是提出了采場支架有效支撐能力的概念，為合理選擇采場支護形式、確定支護密度提供了依據。

１．２ 理論對于生產實踐的指導作用

　　我公司技術人員將礦山壓力理論直接用于指導現場生產實踐，主要采用了以下方法： 首先，針對具體煤層開采技術條件，把礦采壓力及頂板活動的預測預報、控制設計及控制效果結合起來，形成了比較完整的控制手段。其次，以解決工程控制實踐問題為目標，實現了理論和實踐的統(tǒng)一。主要做法：一是通過觀測頂板動態(tài)，確定了頂板控制范圍及結構參數；二是研制成功了“頂板動態(tài)儀”，提高了測量精度；三是研制成功了“頂板動態(tài)監(jiān)測計算機系統(tǒng)”。

１．３ 工程理論與高新技術相結合

　　我國煤炭工業(yè)與發(fā)達產煤國家相比有很大差距，主要原因是煤礦事故頻繁、傷亡率居世界之首、地表沉陷災害嚴重。事故和災害的發(fā)生都是因為沒有了解和掌握隨采場推進巖層運動和應力場發(fā)展變化的規(guī)律，在錯誤的時間和錯誤的位置開掘巷道和進行回采工作造成的。對各種事故災害可靠的控制，只能建立在對不同采動條件的覆巖運動及應力場應力大小和分布規(guī)律認識的基礎上實現。因此，必須抓住控制事故產生的巖層運動和應力條件這個根本，通過正確設計選擇采動條件（包括控制回采工作面長度、采高等參數，選擇正確的開采程序以及采空區(qū)處理辦法等），達到統(tǒng)一考慮各類事故和災害的控制，實現煤炭安全高效益開采的目標。

　　針對我國開采煤層地質條件比較復雜，機械化水平低，技術和管理人才素質低的情況下進行煤炭的大幅度開采的狀況，所以，必須以我國采礦工程理論、特別是礦山壓力和巖層運動控制理論和實踐成果為依托，充分利用現代信息技術的成就，建立科學的決策體系，實現安全開采決策的信息化、智能化和可視化，徹底扭轉長期依靠經驗統(tǒng)計低水平人工決策的局面，把煤礦安全高效益開采決策推進到具體煤層地質條件科學定量的發(fā)展階段。