我国能源资源禀赋的特点决定了煤炭在今后相当长一段时间内仍将是我国的战略支柱能源，在能源强国建设方面具有重要的地位和作用。目前，我国井工煤矿普遍采用长壁留煤柱开采方式，存在资源浪费、巷道掘进量大、灾害频发及环境破坏等问题。在系统总结我国煤炭地下开采发展历程的基础上，基于钱鸣高院士的“砌体梁”理论和宋振骐院士的“传递岩梁”理论，笔者提出了切顶短臂梁力学模型及平衡开采理论，明确了切顶碎胀充填卸压的力学机理，构建了无煤柱自成巷110工法配套工艺及关键技术。在此基础上，系统总结了110工法现场推广应用的效果，探讨了在综采放顶煤、高瓦斯煤层、冲击地压等复杂开采条件下，采用无煤柱自成巷110工法实现灾害源头治理的有效性。

图 1  无煤柱自成巷开采顶板岩层

结构与受力示意图（何满潮，2008）

图 2  切顶短臂梁力学模型

在钱鸣高院士的“砌体梁”理论和宋振骐院士的“传递岩梁”理论成果基础上，提出了切顶短臂梁力学模型，在切断采空区顶板与巷道顶板间的应力传递的同时，利用矿山压力切落顶板，实现自动成巷，奠定了无煤柱自成巷开采的理论基础。

传统长壁开采体系导致的裂隙带岩层损伤及垮落带矸石碎胀均为未知，因此采矿损伤不变量方程无解；无煤柱自成巷开采顶板自然垮落转变为按照设计高度切落，进而利用矸石的碎胀及承载特性，实现采矿损伤不变量方程有解的平衡式开采。

提出了无煤柱自成巷110工法，构建了配套工艺及技术体系，在全国各大矿区成功应用，取得显著的经济、安全及社会效益，特别是在综采放顶煤、高瓦斯煤层、冲击地压等复杂开采条件下的成功应用，为实现矿山灾害源头治理提供了有效途径。

在110工法的基础上，笔者所在课题组已于2016年提出并成功实施整个采区内部无巷道掘进和无煤柱留设的“N00”工法。该技术从根本上改变了传统长壁开采技术工艺体系和装备体系，取消了巷道掘进，是未来实现煤矿智能化、无人化开采的必然趋势。