本書講述了煤礦兩種特殊巷道的關鍵技術，因此內(nèi)容也相應地分為兩個部分：第一部分為完全沿空掘巷關鍵技術，第二部分為富水松散砂巖巷道關鍵技術。
　　目前國內(nèi)外關于完全沿空掘巷的相關研究很少，自20世紀60年代至今的60多年內(nèi)，有據(jù)可查的僅6例，其中2例還是在近3年里實施的。作為這兩個項目主要負責人之一，筆者參與了其中的許多工作。過去的60多年里，由于僅實施了6例完全沿空掘巷工程，故該方面的理論研究非常少。很多煤礦開采的專家學者認為完全沿空掘巷存在瓦斯噴突、煤層自燃和采空區(qū)突水等難以避免的隱患，因此不愿意為之，而將主要的精力集中在完全沿空留巷、小煤柱完全沿空巷道的施工技術與支護機理的研究方面。
　　對小煤柱沿空巷道的大量研究均涉及了上覆巖層的穩(wěn)定性，其中關鍵塊的形成、關鍵塊的尺寸、關鍵塊的穩(wěn)定性方面的研究成果較多，這些成果在近20年來對我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展起到了巨大推動作用，也為完全沿空掘巷的研究提供了寶貴的理論和經(jīng)驗。但不可否認的是，這一方面的研究尚存在不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①關鍵塊的長度一直借用老頂跨落的步距公式，或僅是利用計算機數(shù)值模擬的近似計算；②關鍵塊在實體煤中斷裂位置的計算也完全依賴于數(shù)值模擬的結果，雖然有相關研究將煤體的極限平衡原理應用于關鍵塊斷裂位置的計算，但仍缺乏實驗論證。
　　由于完全沿空掘巷一直以來被很多人視為禁區(qū)，因此研究成果很少。將其視為禁區(qū)的原因主要是存在3個重大隱患：采空區(qū)余煤自燃、采空區(qū)瓦斯噴突和采空區(qū)積水。本書針對上述3個因素一方面創(chuàng)新性地提出了一系列的研究方法與對策，另一方面也得出了上述3個隱患都是可以排除的結論。
　　本書主要分為兩個部分，其中第一部分的研究內(nèi)容主要包括剖析完全沿空掘巷關聯(lián)影響因素與相關對策、確定上覆關鍵塊的賦存狀況、相關的現(xiàn)場測試及計算方法、揭示支護壓力的非對稱性與相關的現(xiàn)場測試手段、展示采空區(qū)與實體煤交界處地應力數(shù)值的計算機模擬技術和總結完全沿空掘巷的支護原理與非對稱錨架組合支護方式及支護效果。作為一種應用案例很少的巷道布置方法，可供借鑒的資料太少，可直接應用的理論也不多�；�于研究的嚴肅性和成功率的考量，本書將工程地質(zhì)資料的精細分析與現(xiàn)場實測作為重點，并在此基礎之上結合數(shù)值分析方法、幾何數(shù)學原理、彈性力學理論等相關理論，最終通過巷道□形的監(jiān)測數(shù)據(jù)及工作面的成功開采論證了本□□□采用的系統(tǒng)方法的正確性。
　　本書第二部分是富水松散砂巖巷道關鍵技術，研究背景是2013-2016年煤炭行業(yè)異常嚴峻的經(jīng)濟形勢，國家和地方政府均大力倡導節(jié)支增效。地質(zhì)條件不同的礦井，雖節(jié)支增效的手段有所不同，但安全高效的巷道施工技術卻是每個礦井必須研究的重要課題。
　　色連二號礦井主采侏羅系煤層，侏羅系地層以泥巖、砂質(zhì)泥巖和粗細砂巖為主，其中的砂質(zhì)泥巖、泥巖質(zhì)地較軟，強度低，抗風化能力極弱，遇水、空氣后強度急劇下降，甚至砂化、泥化，成為松散體；而礫巖及各粒級的砂巖均為孔隙式砂泥質(zhì)、泥質(zhì)膠結，膠結較疏松，失水后易干裂破碎。
　　該地質(zhì)條件下，要想實現(xiàn)巷道的安全高效掘進，首先要解決松散富含水巖層靜含水造成的頂?shù)装鍘r性極度弱化、工作面嚴重涌水、巷道表面嚴重淋水等問題。作為本項目的重要研究成果之一，巷道掘進之前利用超前鉆孔將巷道所屬區(qū)域一定范圍內(nèi)的巖層靜含水預先抽放是切實可行、標本兼治的技術措施。去除了頂板水害的影響，即可順利實施松散富水砂巖巷道安全高效的施工機械化配套技術、安全高效施工工藝和施工組織措施以及圍巖支護技術。
　　除消除水害問題之外，設計科學合理的綜掘機械化作業(yè)線是實施安全高效施工的又一必備條件。綜掘機械化作業(yè)線由若干設備組成，各設備的配置必須滿足機械化配套的要求。此外，作業(yè)方式、管理模式、施工工藝則是充分發(fā)揮效率的重要手段，其設計的科學與否直接關乎著能否實現(xiàn)安全、高效的生產(chǎn)。
　　作為我國煤炭行業(yè)一個工程地質(zhì)條件十分特別的礦區(qū)，內(nèi)蒙古東勝礦區(qū)侏羅系松散富水砂巖的巖性特征、水害影響使得該地區(qū)礦井建設和煤炭開采的各項技術獨具特色，第二部分的研究正是基于這樣的前提和背景展開的。