“三下”压煤开采，一直以来，都是煤矿安全高效生产中一块难啃的“硬骨头”。
近年来，冀中能源峰峰集团全面贯彻落实新发展理念，坚持依靠创新驱动发展，坚定实施“科技强企”战略，持续加大研发投入力度，进一步密切同高校和科研院所的合作，针对煤炭开采的关键技术难题，积极开展科研攻关。其中，对覆岩隔离注浆工程关键技术的研究与应用，及其在大社矿921102、921203和921103工作面的成功落地，使企业“三下”压煤开采实现了重大突破，取得了显著的经济和社会效益。
向关键层注浆——压下托上
覆岩隔离注浆，全称“覆岩隔离注浆充填绿色开采技术”，是由中国矿业大学“岩层移动与绿色开采”课题组研发的一种高效低成本部分充填开采技术。
围绕覆岩隔离注浆，中国矿业大学“岩层移动与绿色开采”课题组，首创了控制关键层的压实注浆充填新理论，发明了覆岩隔离注浆充填开采工艺，研发了覆岩隔离注浆充填工况监测调控技术，形成了一整套完整的理论与技术创新成果。
覆岩隔离注浆工程，通过在矿井开采过程中，找出控制地表沉陷的关键层，采用超前向关键层裂隙高压注浆的方式，对层体进行压实注浆充填，将关键层下方碎胀的岩体压实形成支撑体，起到压下托上的作用，确保层体不破断，从而有效解决因采矿导致地面沉陷的问题，保障地面建筑物安全，实现不搬迁开采的目的。
在实践中应用——有效减沉
2020年4月，峰峰集团在大社矿921102工作面首次采用了覆岩隔离注浆充填开采技术。
该工作面位于三水平十一盘区，倾斜长度为158米，走向长度为750米，主要开采煤层为2号煤层，结构复杂，含有两层次煤条带、两层夹矸。
该矿在该工作面共施工布置了7个钻孔，其中包括4个定向孔和3个垂直孔。回采工作开始后，便严格按照覆岩隔离注浆工程设计施工方案，通过预先打好的钻孔向关键层注浆。同时，借助在地表布置的三条观测线，实时监测地表变形情况，及时调整注浆计划。
到2021年10月工作面回采结束时，监测到该工作面开采影响区域的地面建筑物损害程度保持在安全标准范围内，减沉效果明显。
尽管有了在921102工作面成功应用的经验，可在921103工作面，一条较大断层的出现，让覆岩隔离注浆充填开采技术的应用面临一次前所未有的挑战。
这条断层的断距达4至16米，对上覆地层影响较大，前期施工的4个钻孔多数布置在断层上盘，对上覆岩层离层孔间进行加固较多，而对断层下盘区域充填不足，导致部分监测点下沉速率较大。
针对这种情况，峰峰集团结合实际，制定了钻孔优化方案，重新加设钻孔，对下沉速率大的区域进行特殊加固，针对性地加固断层下盘，使断层上下盘都得到了很好加固，有效保障了覆岩隔离注浆的效果。
为“三下”煤“松绑”——盘活资源
覆岩隔离充填开采关键技术的成功应用，使矿井的“三下”压煤得到了充分释放，为在资源枯竭背景下，推动矿井高效稳产打开了一扇崭新大门。截至目前，峰峰集团通过应用此项技术，已安全采出建（构）筑物压覆的煤炭资源123万吨。
长期困扰企业的建筑物压煤开采和采掘接替难题得到了有效解决，这为延长矿井寿命、最大限度节约资源，找到了技术可行、经济合理的技术手段和工程方法。同时，不迁村采煤，大大降低了矿井开采对地面建筑物的损坏程度，社会效益也十分可观。
下一步，峰峰集团还将在九龙矿1505工作面和大社矿921104工作面，继续推广应用覆岩隔离注浆充填绿色开采技术，进一步解放村庄煤柱下压煤，推动矿井可持续发展。
