综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、运五个主要生产工序全部实现机械化。综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。
在地质条件复杂的一些矿区如西南、南方、新疆等地的一些小煤矿虽然仍采用炮采中的巷采、柔掩、刀柱等落后采煤方法，但随着我国的采煤技术与装备以及国家对安全的日益重视，这些采煤方法正在逐步淘汰或者有条件的开采。
我国从20世纪70年代开始大面积推广机械化开采，同世界主要采煤国家一样．我国井工矿井实现高产高效的采煤工艺主要为长壁综合机械化开采。在90年代，以长壁高效综采为代表的煤炭地下开采技术取得新进展。高效综采发展主要体现在以下三方面：一是综采工作面生产能力大幅度提高，采区范围不断扩大，出现了“一矿一面”年产达300万吨的高产高效和集约化生产模式；二是高效综采装备和开采工艺不断完善，推广使用范围不断扩大，3～4m厚煤层开采、厚煤层一次采全高开采和薄煤层全自动化生产等技术和工艺取得成功；三是高效综采装备的研制开发取得新的技术突破。近年来，我国高效综采技术装备取得了长足的进展。国内已研制开发出具有较先进技术水平的大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、带电液控制系统的强力液压支架和多点驱动长距离大运力带式运输机等主要综采装备，中厚煤层国产成套装备的年生产能力已达到500万t以上，大采高综采工作面年产已突破1000万t。
综采按照煤层赋存条件一般有以下几种方式：
（1）按照煤层倾角分为近水平或缓倾斜综采（煤层倾角0°-25°）、大倾角综采（25°-45°）、急倾斜综采（大于45°）。
（2）按照煤层厚度分为薄煤层综采、中厚煤层综采、厚煤层综放开采、厚煤层大采高综采、厚煤层大采高综放开采。
（3）急倾斜厚及特厚煤层又分为水平分段短壁（20-60m）综放开采以及水平分段沿空留巷综放开采（煤厚小于10m，目前处于试验生产阶段）。
下面主要就大倾角-急倾斜煤层综采进行分析
1.大倾角厚煤层综采
在我国大倾角厚煤层储量约占煤炭总储量的14.05%，主要分布在四川(包含重庆)、新疆、山西、山东、宁夏、甘肃、内蒙古、安徽、广东、福建及东北等省(区)，大倾角煤层年产量占全国煤炭总产量的8%～10%，但有些省(区)大倾角煤层的产量占有很大的比例，如四川省煤炭产量的40%～50%来自于这类煤层，新疆45°以上煤层比重为83.80%，北京市为35.92%。
2008年1～6月，攀煤公司花山煤矿在4154、4155工作面采用ZYJ2600/15/35支架进行综采，该工作面倾角为38～55°，平均倾角46°，该15＃煤层平均厚度4.5m，采高3m。3月份产量达到2.0181万吨，相当于以往刀柱开采产量的2倍多。
2009年内蒙古平庄能源有限公司在古山煤矿三号井西-西065-2工作面成功实现了“三软”大倾角特厚煤层的综放开采。该工作面6-2煤层厚度5～9.5m，平均7.5m；煤层倾角28～41°，平均约36°；煤层硬度系数f＝0.92～1.03；顶板岩石f＝1.78～2.25，属于松软岩层；底板岩石多以泥质砂质为主，一般稳定性较好，硬度系数f＝1.80～1.85，属于松软岩层，为典型的“三软”煤层。该工作面采用综放采煤方法，取得了巨大成功，年产达到了120万t/年。其成果已经处于国际领先水平，为我国大倾角特厚“三软”煤层综放开采积累了宝贵的经验。
大倾角～急倾斜厚煤层高效综放开采技术难题长期以来没有解决，主要表现在：如何使“支架一围岩”系统的随机不稳定得到有效控制；如何保证安全高效的采煤工艺；如何解决以防灭火、防治瓦斯及防尘为核心的安全保障技术。这三类问题相互影响，关系错综复杂，构成了一个动态的复杂的系统问题。
大倾角煤层“支架～围岩”系统的不稳定是公认的。主要表现在：35°以上的综放工作面，以支架为主的开采装备要下滑；冒落顶煤顶板沿倾斜不同的充填特征，增加了顶板活动的复杂性；放顶煤工作面支架上方是待放出的顶煤，随煤层倾角增大，放煤时，支架顶梁上的破碎顶煤易滑落，这就更增加了控制顶煤（板）的难度；大倾角工作面普遍存在设备下滑问题，一方面给工作面的生产安全及人身安全带来了严重威胁，另一方面，设备下滑后必须消耗大量的人力、物力对其进行调整，既影响了生产，又增加了生产成本。
煤层倾角直接影响支架稳定性。随着倾角增大，上覆岩层重力沿层面（切向）的分量增大，沿垂直层面（法向）的分量减小，顶底板沿层面的滑移量越大。这就使得工作面支架受垂直载荷较小，但支架所受侧向力却较大，支架稳定性变差。倾角越大，支架的合力作用线落在底座范围以外越远，支架重心偏移越远，支架越不稳定。因此，支架易下滑或倾倒，安全隐患大。
《煤矿安全规程
对于急倾斜煤层倾角大，不仅顶板冒落，而且底板也滑移；采落的煤炭、垮落的矸石以及工作面内其他未固定的物体均可沿底板滑滚。因垂直层面的作用力减小，在顶板岩性相同的条件下，大倾角-急倾斜煤层工作面顶板比缓斜煤层顶板较难冒落，顶板控制难度更大。
液压支架在走向长壁工作面移架过程中，由于支架自重在倾斜方向的分力会使支架沿倾斜下滑，煤层倾角越大，下滑力越大。放顶煤支架后部因重量大、顶煤部分放空且距离固定点远，所以下滑比前部严重，容易造成支架歪斜。当煤层倾角增大且顶板与支架的摩擦力小于支架下滑力时，支架会向下倾倒。
对于大倾角走向长壁采煤工作面沿层面的分力主要使顶板下滑，而靠近上巷的岩层一般受上段采动影响已预先断裂，当本采面回采时，此处除上述老顶超前于下巷附近的岩层断裂外，在沿层面分力作用下，围岩变形程度也会比下部剧烈。
大倾角综放工作面刮板输送机极易下滑。
大倾角放顶煤工作面与缓斜和近水平煤层不同，其放出椭球体和放煤椭漏斗曲线不再是对称垂直于水平面的轴线而是向倾斜上方偏斜，因而松动的顶煤在放出过程中除了作垂直于层面的运动外，还有一个沿倾斜方向的运动，并将向下巷方向的分力施加在液压支架上，加剧液压支架的倾倒。
大倾角工作面普遍存在设备下滑问题，一方面给工作面的生产安全及人身安全带来了严重威胁，另一方面，设备下滑后必须消耗大量的人力、物力对其进行调整，既影响了生产，又增加了生产成本。
由于设备的防倒防滑、采出率等技术问题尚没有得到很好解决，在倾斜特厚煤层中进行综放开采在我国还比较少，但很多矿井都遇到过倾角在30°左右的厚及特厚煤层，为了达到高产、高效、低耗、安全的目的，用综放采煤法回采这部分煤炭是十分必要的。
开采大倾角煤层时，由于煤层倾角大于矸石的自然安息角，采空区的矸石和浮煤会滑落到采空区的下部，在采空区形成下部完全充填、中部部分充填和上部悬空的情况。工作面下部由于采空区被完全充填，顶板很容易形成稳定的结构，工作面压力相对较小；工作面上部由于倾角的影响，矸石和浮煤下滑使得形成顶板结构的层位上移。冒落的顶煤和顶板沿倾斜不同的充填特征必然导致回采工作面支架压力分布的不均匀，从而增加了顶板活动的复杂性。
工作面放煤和支护是一对矛盾。不同的放煤工艺直接影响支架的稳定性。由于受倾角增大和放顶煤的影响，支架上方在前方支承压力作用下早已破碎的顶煤极易滑落造成支架顶部冒空。更加严重的是，一旦某个支架顶梁上的煤冒空，造成冒空支架沿倾斜向上冒顶范围迅速扩大，多个支架不接顶，很可能酿成倒架事故。这是大倾角综放最难解决的问题。
由于存在上述技术难题以及煤层倾角大、厚度大的客观条件，除研制适用的设备外，还要从采煤工艺上解决大倾角～急倾斜厚煤层综放开采的难题。
与煤层倾角较小的综放工作面割煤、装煤、推移刮板输送机、拉架、放煤相比，煤层倾角较大的综放工作面都有其特殊难度，并且按传统的理论方法无法解决。例如，由上向下割煤有利于防采煤机下滑和装煤，而由下向上拉架推移刮板输送机有利于防支架倒滑和前部刮板输送机下滑。因此，要针对大倾角～急倾斜煤层倾角大的特点，研究最佳的割煤、装煤、推移刮板输送机、拉架、放煤方式及其规律性。
如何解决以防灭火、防治瓦斯及防尘为核心的安全保障技术？由于煤层倾角大且厚度大，防灭火、防治瓦斯及防尘有特殊难度和规律，要专门研究解决以其为核心的安全保障技术问题。
放顶煤工作面、煤层倾角大、工作面下段积聚大量浮煤，防灭火难度会更大。特别是经济有效的灌浆灭火技术因煤层倾角大造成中上部难以灌实而效果差甚至无效的问题将更加突出。注氮气防灭火技术在大倾角工作面的应用效果有待研究试验确定。
防治瓦斯。工作面上隅角空间大、瓦斯易聚集，可能会造成回风巷风流瓦斯浓度超限，稀释或排除高顶瓦斯更困难，需要专门研究解决。
2.急倾斜煤层综采
目前，我国急倾斜煤层开采已形成相当规模。开采急倾斜煤层的矿井占我国煤矿总数的20%左右，急倾斜煤层回采工作面数占回采工作面总数的8%左右，产量约为全国总产量的4%左右。在西南和淮南地区及地方煤矿中急倾斜煤层的产量比重还要大些。由于我国急倾斜煤层的开采条件比较复杂，经过多年的发展，虽已在工艺技术上取得长足进步，创造了多种适合我国国情和煤层赋存条件的开采方法。但就总体看，急倾斜煤层的开采存在着机械化程度不高，资源回收率较低，安全生产状况较差，劳动效率低等问题。
大倾角～急倾斜厚煤层和特厚煤层的开采，有许多种方法。如倾斜分层走向长壁采煤法、水平分层采煤法、斜切分层采煤法、柔性掩护支架采煤法、仓储式（走向长壁）采煤法、仓储式（倾斜长壁）采煤法、巷柱式（落垛）采煤法、刀柱式采煤法、换相采煤法、水平分段简易液压支架铺网放顶煤采煤法、水平分段单体支柱结构铺网放顶煤采煤法以及近几年发展起来的巷道放顶煤采煤法等。开采巨厚急倾斜、大倾角煤层时，则采用了水平分段综放开采方法，如华亭煤矿的工作面装备及开采技术已类似一般的近水平特厚煤层综放开采。
急倾斜薄煤层机械化开采不但在国内是一个难题，在世界范围也没有十分成功有效的采煤方法。国内急倾斜煤层综采比较成功的是四川攀煤集团太平煤矿急倾斜刨运机综采工作面，该工作面实现了采煤完全机械化，煤层倾角55°-70°，煤层厚度1.2m-2.2m，刨运机组为天地科技股份有限公司自主研发，2014年在该矿工作面取得了试验成功。
另外一个急倾斜中厚煤层及薄煤层运用综采较好的是四川广能集团绿水洞煤矿，该矿工作面生产能力为40万吨/年。3232工作面走向长2100米，倾斜长122m，煤倾斜角41°～64°，平均倾角48°。煤层稳定，煤层硬度f=2～5，煤种焦煤，煤层厚度1.8～3.45m，平均厚度2.3m；煤层顶板为灰色灰岩，底板为砂砾岩，顶底板较完整，不易破碎。
但急倾斜煤层开采无论采用何种采煤方法，均存在难度大、灾害情况十分复杂。具体表现在以下几个方面：
（1）开采难度大，生产力水平低
急倾斜煤层的开采，工作面沿倾斜长壁布置比较困难，支护复杂，要求高。总体来看，急倾斜矿井的机械化水平较低，劳动强度大，难以形成高效率的生产，开采困难。急倾斜煤层采煤方法多种多样，限于技术力量和科技投入的不足，许多小煤矿选择采煤方法混乱，不能适应安全生产的要求。同其它开采方法相对比，急倾斜煤层开采的回采率是最低的，通常只有30%～40%。20m以上特厚急倾斜煤层采用水平分层综放开采，工作面回采率较高。而仓储式开采（已禁止）遗留在采空区内的仓间煤柱很难回收。
综合机械化开采回采率较高；水平分层综放开采，由于要防止采空区冒落砸伤掩护支架，通常也不能将支架顶部的煤全部放出；而仓储式开采遗留在采空区内的仓间煤柱很难回收。
（2）危险因素多，灾害治理困难
急倾斜煤层开采中的危险有害因素多，危险程度严重，作业中稍有不慎就容易引起伤亡事故。工作面的大倾角不仅给开采带来了一些特殊的灾害，也给灾害的防治带来众多困难。
①工作面顶板管理困难
急倾斜煤层工作面支护困难，顶板的冒落和岩层的移动都不同于倾斜和缓倾斜煤层。工作面的支架要求不仅要支撑顶板的压力，还要支撑和防止顶板垂直坠落带来的压力和冲击。支架本身架设的稳定性十分重要，防止支架的倒塌和下滑是面临的主要困难。此外，无论是仓储式开采还是水平分层综放开采等，对于较坚硬的顶煤顶板都存在采后顶板不能及时跨落的危险。对于仓储式采煤法，由于仓间煤柱和阶段煤柱的支撑作用，造成应力集中，容易形成大面积悬顶突然跨落事故，特别是煤层厚度较大、仓房面积较大时，危险性更大。水平分层综采放顶煤或其它煤层连续开采（柔性掩护支架）的方法，采空区连续成片，顶板移动的连续性较好，大面积突然跨落的危险性大大降低。
②通风系统复杂，工作面通风困难
急倾斜煤层开采时，除水平分层和走向长壁综采工作面具有较好的通风断面和相对简单的通风系统外，其它开采方法都存在通风系统复杂，工作面有效通风断面小的缺点。对于高瓦斯矿井，通风困难往往容易出现瓦斯积聚、超限，使用仓储式、落垛式采煤法更是存在风流经过采空区，漏风大，风量难以保证的弊端。
③煤层自燃的危险性大大增加，防治措施实施困难
急倾斜开采的采空区顶板往往不能及时垮落，形成的漏风可以直通地面，大大增加了采空区遗煤自燃的危险性。近年来发生的多起重大事故也表明，采空区火区的存在往往是引发事故或扩大事故的根源。其它矿区的急倾斜煤层开采，自然发火危险性也较大，主要是由于遗留在采空区的浮煤较多，采空区漏风严重引起的。在防治自然发火时，采取注浆、注氮措施都存在煤层底板倾角大，效果难以保障的问题。
④工作面瓦斯涌出不均衡，突出的危险性增加
对于高瓦斯和煤与瓦斯突出的矿井，急倾斜工作面通风困难，开采时放炮落煤会使有效通风断面减少。破碎的煤体沿工作面倾斜方向滑落堆积，往往造成风流通路堵塞，采空区漏风增大，采空区瓦斯涌出量大幅度增加，容易造成回风隅角瓦斯超限。对于有煤与瓦斯突出危险的煤层，急倾斜工作面煤体容易坍塌和冒落，增加了诱发突出的可能性。
⑤工作面作业环境差，容易引起坠落和压埋事故
工作面底板的倾角较大，工作面人员容易发生滑倒坠落事故。工作面落煤或其它物体的坠落也会对在其下方工作的人员造成砸伤和压埋。因此，急倾斜煤层的工作面必须安装人员上下的辅助装置和防止煤矸坠落伤人的设施。
转化果平台咨询电话：4001817969
