煤炭是我国经济建设的基础能源和重要工业原料，关系到国民经济发展的全局。目前我国各类煤矿2.5万处，其中国有重点煤矿586处。近年来，无论在全国煤炭产量布局还是矿井内部的接续方向，都在大规模的向地质构造复杂区域推进，机械化采掘装备在地质构造复杂区域的工艺问题、顶板管理的理论研究、地质构造的精准控制、复杂区域的安全高效工作面建设等一系列问题越来越成为我们必须研究解决的课题。 顶板管理是煤矿开采的主要技术之一，复杂地质条件下回采的矿压显现规律及其控制技术是我国煤矿开采迫切需要解决的课题，该课题的研究对我国煤炭工业持续发展具有重要意义。尤其随着矿井开采深度的增大，采场控制问题更加突出，如煤壁片帮、伪顶、伪底和高地压破碎造成总体刚度下降，无支护空间扩大，支护系统刚度降低，有效工作阻力得不到保障，支护结构稳定性、煤体应力的增大、煤体变形和积聚的弹性浅能也增人等等都给顶板管理带来直接困难。 目前我国在地质条件简单、赋存条件较好的煤矿大面积推广了安全高效型矿井模式。其它赋存条件较差的矿井，安全高效工作进展困难。国家经济的发展，对煤炭需求量日益增加，而国有大中型煤矿企业开采深度逐渐增加，地质条件更加复杂，如何依靠科技进步，解决这些煤矿高危问题，建设安全高效型煤矿，是我们研究的主要课题。 双鸭山矿业集团东荣三矿始建于1993年，立井单水平上下山开采的开拓方式，地质构造极其复杂，落差2.5m的断层47m既赋存一道，主采层30°煤层平均厚度5.0m，项板f<4、煤硬度>3，属难采煤层，目前已经进入-600回采，最大采深将超过900m，深部地压问题初步显现，项板管理、安全回采等问题相当突出，是一个具有典型意义的煤矿。 双鸭山东荣矿区煤田境界内的30＃层在东荣三矿的井田境界内较发育，煤厚4.0m～5.8m，老项为2.0m～5.6m的白砂岩，由于受到地质构造应力的影响，水平裂隙和纵向裂隙从不发育到极发育不等，并存在0~2.5m的碳质页岩伪项。由于以上原因，30＃层的顶板受到地质构造和伪顶发育的影响在不同区域存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类的不同顶板，以Ⅰ类顶板为主。该矿采用的ZZ6000-25/50重型支架是按Ⅲ类顶板围岩条件设计的，通过生产实践证明，该型支架无法满足对30＃层的顶板控制要求。同时高密度的断层和小褶曲等复杂地质构造，进一步制约了重型支架在该矿的使用，经过实验研究，引进轻放回采工艺。 轻型综采放顶煤开采工艺，由于架型轻便，一般使用在煤厚4～6m地质条件复杂、断层密度高、不适于重型支架一次采全高的厚煤层中。轻放工作面过断层就成为轻放生产，日益面临的一项非常重要的开采问题。断层对轻放二丁=作面的影响主要表现在：由于断层破碎带导致的顶板端面冒落。所以要解决这一问题，首先必须对断层性质影响轻放工作面顶板的程度进行深入研究。我们采用数理统计和模糊数学的方法，对井田构造内的不同断层的断性、落差、主构造、断层走向与工作面的夹角、断层面倾角、伪顶厚度、淋水7方面指标进行分别统计分析。通过对该矿2004年以来施工的148道1.0m以上断层的统计梳理，得出了在东荣三矿井田境界中7项因素的权值分数。并按不冒顶、具有冒项倾向、大冒项倾向、严重冒顶4个分层水平进行综合评估，得出断层产状对工作面顶板影响程度分析表，该表与148道断层的拟合度达到了99.7％，可以在工程施工中使用。 经过理论计算和机理分析以及大量的现场实际工艺现象的统计分析，我们得出了指导东荣三矿综采工作面在断层区施工时，工作面形态控制的10项原则，即工作面岩石量最低原则、基本上翻越局部穿越原则、破软不破硬原则、工作面与断层交角最大化原则、不降低采高原则、上巷保证最小行人空间原则、工作面凸凹角不超过设备使用极限原则、下巷保证设备合理搭接和最小过货空间原则、俯仰角保证装备最小通过空间原则、整体工艺性配合优先考虑顶板控制的原则。 地质构造的变化，尤其是小构造的变化，在统计意义上具有一定的规律性和可预测性。但对任意一个构造个体来讲，其分布和变化的规律是不可能完全把握的。从这种意义上讲，综采工作面过断层，是一项复杂而且具有高度灵活性的工艺组织过程。以上总结的10项工艺原则，只能在一般性意义上做为施工的总体指导原则，具体工艺的组织必须紧跟现场，根据现场情况变化调整工艺组织，不能生搬硬套。 总之，依靠科技进步，建设安全高效型煤矿，是从根本上解决煤矿高危现象的有效途径。也是解决深部复杂区域安全回采技术，全面建设安全高效型煤矿的有效途径。在这里我们只是初步探索出一条出路，随着该项技术的进一步成熟发展，最终使各类地质条件下的国有大型煤矿全面实现“安全高效”的目标。