(1)提出了采区内多工作面划分跳采、全采上分层、全采下分层3个开采阶段，进行横向采宽控制、纵向分层采厚控制、开采顺序阶段性控制的开采沉陷协调控制思路，提出了协调全采 3 种方法，为村庄下滞压资源的高采出率回采提供了技术手段。
(2) 提出了协调全采技术应用环境的优化构建方法，即上山布置于村庄煤柱外缘，实行单翼开采，有利于采区内充分地进行分阶段协调布局，避免了长期多边界带来紊乱变形的不利影响，提升了煤柱开采效率。
(3) 揭示了厚煤层协调全采地表移动的阶段性叠加规律和减缓地表移动变形、改善地表移动变形分布的机理。实测得到研究区协调跳采阶段地表下沉率 0.15～0.35，全采下沉系数 0.71～0.76。
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厚煤层协调全采沉陷控制技术及在村庄下采煤中的应用
我国煤矿“三下”压煤严重，滞压资源的回采与受护对象的保护存在矛盾，寻求解决资源高采出率与受护体安全问题的办法，是我国矿山开采沉陷研究长期以来的一个技术难题。针对条带开采资源采出率较低、充填开采成本较高、同步协调开采实施难度较大的问题，考虑煤矿主要地质采矿因素，基于开采沉陷基本规律、上下煤层重复开采影响规律和采区内多工作面的相邻开采影响规律，提出了村庄下厚煤层横向采宽控制、纵向分层采厚控制、开采顺序优化控制的联合协调控制技术思路和采区内工作面跳采、全采、分层开采3个阶段沉陷控制方法。
为了提高技术应用效果，提出了开拓系统单翼布置和大采区、长工作面的优化设计方法。通过实测和理论分析，揭示了协调式跳采全采方法精准控制地表变形、改善村庄地表变形过程和分布状况的机理，得出了开采各阶段工作面优化设计参数。经过不同煤厚、不同采深条件的多个矿井20 a的应用研究，解放了大量滞压资源，实现了多个村庄下滞压资源的安全高效全采，采厚3.5～5.7 m、跳采宽度达305 m、年度出煤量达128万t/a，村庄煤柱采出率达到93.5%，避免了上千户村民的搬迁和异地耕作，创造了良好的经济和社会效益。
图 1 地表移动控制的基本方法示意
图 2 波兰贝托姆城下联合开采布置
图 3 辛寺庄矿多工作面联合开采布置与开采顺序
图 4 大条带协调式全采布置
图 5 2 次跳采法布置平面
图 6 协调全采方法工作面布置与开采顺序
图 7 协调全采岩层移动状态示意
图 8 地表下沉率/下沉系数与开采宽深比的关系
图 9 下沉率玻尔兹曼拟合曲线
图 10 密集村庄煤柱分布平面
图 11 矿井开拓系统优化布置平面
图 12 辛安矿大型村庄下系统优化与单翼开采布置平面
图 13 梧桐庄矿钟离村煤柱开采单翼布置
图 14 羊东矿东彭厢村煤柱开采单翼布置
图 15 梧桐庄矿南神岗村庄下采煤设计与实际开采情况
图 16 梧桐庄矿村庄下采煤地表实测下沉曲线
图 17 辛安矿漳村下协调全采工作面实际分布
戴华阳，男，1964年9月生，湖南湘阴人，教授，博士生导师，中国矿业大学（北京）测绘工程国家级一流专业负责人。获省部级科技进步奖14项（一等奖3项，二等奖6项）。发明专利21项，软件登记7项，出版专著2部、教材3部，发表学术论文130余篇。获北京市课程师政教学名师、校级教学名师、甘肃省领军人才称号。获国际矿山测量协会杰出贡献奖，国家级一流课程负责人，获北京市高校优质教材奖、孙越崎优秀青年科技奖、江苏省优秀博士学位论文奖、校级“龙软科技”教师突出贡献奖。
研究方向
开采沉陷与“三下”采煤、变形监测
主要成果
聚焦建（构）筑物、铁路、水体滞压煤炭资源回收和地表环境保护，研究提出了协调式跳采全采、“采-充-留”耦合协调开采、急倾斜煤层群跨采区块段式条带协调开采、特厚急倾斜煤层仰式反斜分层开采等沉陷控制方法，为矿山资源的高效回收、产能保障和可持续发展提供了技术支持。建立了非充分开采、急倾斜分段开采、特厚急倾斜分层开采、岩土逐层传播的沉陷预测模型，开发了沉陷预计的多种软件，为损害评价提供了研究手段。
来源：
戴华阳，阎跃观，刘存玉，等. 厚煤层协调全采沉陷控制技术及在村庄下采煤中的应用[J]. 煤炭学报，2023，48(12):4352−4364.
