1.一种水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，利用水力掏煤和水力割缝交替联合作业对综放工作面端头顶煤进行弱化以实现精准控制放顶煤工作面端头悬空顶煤的最大悬空长度，具体包括以下步骤：Step1，获取矿井资料数据，获取目标综放工作面煤层及其采空区的煤体和围岩的基础力学参数数据、内部孔隙率数据和裂隙分布数据；

Step2，根据Step1的数据构建目标综放工作面回采煤岩层的受载破坏数学模型、并进行目标综放工作面回采过程的数值模拟，获得目标综放工作面及巷道应力分布、变形特征及顶板与顶煤周期垮落数据，利用矿井现场的顶板与顶煤周期断裂垮落数据、煤层采动应力数据、巷道围岩变形离层数据对该数值模拟模型进行验证与参数优化，形成符合矿井现场实际生产条件与监测数据的仿真模型；在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟，获得能够满足顶煤最大悬空长度符合目标要求的优选交替联合弱化顶煤技术参数；

水力掏煤和水力割缝交替联合作业满足：

式中： 为第n次水力掏煤所影响的悬顶弱化长度， 为第n次水力割缝所影响的悬顶弱化长度；Lm为控制悬顶及时垮落所需的悬顶弱化长度；

Step3，依据Step2获得的交替联合弱化顶煤技术参数在矿井目标综放工作面现场进行施工：在工作面前方巷道空间(2)内布置水力破煤装备，向端头后方悬空顶煤中倾斜施工钻孔、并通过高压水射流冲击破碎煤体，通过钻杆(5)的旋转与回退移动，在悬空顶煤中形成水力破煤空穴(10)，完成水力掏煤后撤除水力破煤装备，完成一次水力掏煤作业；随着工作面向前推进，待端头后方悬空顶煤垮落后，在工作面前方巷道空间(2)内布置水力割缝装备，向端头后方悬空顶煤中倾斜施工钻孔、并通过高压水射流冲击破碎煤体，通过钻杆(5)的回退移动，在悬空顶煤中形成水力割缝(14)，完成端头后方悬空顶煤中所有水力割缝(14)后撤除水力割缝装备，完成一次水力割缝作业；

Step4，随着工作面的持续向前推进，根据矿井目标综放工作面现场的实时监测数据持续对数值模拟模型与仿真模型进行验证与优化、并优化修正交替联合弱化顶煤技术参数，在矿井目标综放工作面现场自后向前依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采。

2.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中构建目标综放工作面回采煤岩层的受载破坏数学模型过程中，计算顶煤最大悬空长度时，悬空顶煤远端弯矩最大值Mm为：式中：L3为顶煤沿前后方向上的悬空长度尺寸，q1为悬空顶煤受到的直接顶传递的载荷密度，q2为悬空顶煤自身重力所产生的载荷密度；

悬空顶煤所受到的最大拉应力σm为：

式中：H1为巷道上方顶煤的厚度尺寸；

顶煤的抗拉强度σt为：

式中：kc为煤体中的裂隙度系数，取值范围为0.3～0.9；σc为顶煤抗压强度；

当σm达到顶煤的抗拉强度σt时顶煤发生断裂失稳，求解得出顶煤沿前后方向上的悬空长度尺寸L3的最大值。

3.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟时，水力破煤空穴(10)的直径尺寸与深度尺寸满足Rcosθ+L4 sinθ＜H1式中：R为水力破煤空穴的直径尺寸、L4为水力破煤空穴沿前后方向上的深度尺寸、H1为巷道上方顶煤的厚度尺寸、θ为水力破煤钻杆仰角；

水力割缝(14)的数量、宽度尺寸与深度尺寸应满足

L7cosθ1＜L3

nL8 cosθ1+L3 tanθ1＜H1

式中：L3为顶煤沿前后方向上的悬空长度尺寸、L7为水力割缝沿前后方向上的深度尺寸、θ1为水力割缝钻杆仰角、L8为水力割缝的宽度尺寸，n为水力割缝的数量、H1为巷道上方顶煤的厚度尺寸。

4.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟时，悬空顶煤发生断裂垮落所需要的最大长度尺寸与弱化的力学强度的关系满足f1＝ρ1gH1

f2＝ρ2gH1

式中：Rm为顶煤的抗拉强度、f1为直接顶的自身重力、f2为顶煤的自身重力、ρ1为直接顶的物质密度、ρ2为顶煤的物质密度、g为重力加速度。

5.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟时，自悬空顶煤与工作面端头支护装备(6)的顶梁交界处附近进行钻入，且水力破煤空穴(10)和水力割缝(14)向前延伸的范围不超过悬空顶煤与工作面端头支护装备(6)顶梁的交界处。

6.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟时，模拟水力掏煤时钻杆(5)与工作面前方巷道空间(2)沿前后方向上的内错角为0°，模拟水力割缝时钻机(4)设置在靠近巷道煤柱(15)一侧。

7.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中在仿真模型中对端头顶煤依次进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采过程数值模拟时，满足θ＝arctan[(H2‑H3)/L1]

θ1＝arctan[(H2‑H3)/L1]

式中：θ为水力破煤钻杆仰角、θ1为水力割缝钻杆仰角、L1为钻机与工作面端头的距离、H2为巷道的高度尺寸、H3为钻机的高度尺寸。

8.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step3中，当水力破煤空穴(10)或水力割缝(14)向前延伸至悬空顶煤与工作面端头支护装备(6)顶梁的交界处后、而悬空顶煤未按照预期跨落时，停止本次水力掏煤作业或水力割缝作业，根据矿井目标综放工作面现场针对已弱化顶煤的实时监测数据，调整水力破煤钻杆仰角θ或水力割缝钻杆仰角θ1以及钻机与工作面端头之间的距离尺寸L1、并重复Step2，重新向工作面端头后方的悬空顶煤中进行水力掏煤作业或水力割缝作业。

9.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中获得目标综放工作面及巷道应力分布、变形特征及顶板与顶煤周期垮落数据后，通过对不同的水力破煤空穴(10)的初始位置、水力破煤钻杆仰角θ及水力破煤空穴的直径尺寸R、水力破煤空穴沿前后方向上的深度尺寸L4、钻机的高度尺寸H3、钻机与工作面端头之间的距离尺寸L1进行分组数值模拟，得到不同水力破煤空穴参数条件下工作面端头顶煤悬空长度L3的最大值，获取主控因素，形成水力掏煤条件下能够满足顶煤悬空长度要求的水力破煤空穴参数范围；

Step2中获得目标综放工作面及巷道应力分布、变形特征及顶板与顶煤周期垮落数据后，通过对不同的水力割缝(14)的初始位置、水力割缝钻杆仰角θ1、钻杆沿前后方向的偏角θ2、水力割缝(14)的数量以及水力割缝的宽度尺寸L8、水力割缝沿前后方向上的深度尺寸L7、钻机的高度尺寸H3、钻机与工作面端头之间的距离尺寸L1等参数进行分组数值模拟，得到不同水力割缝参数条件下工作面端头顶煤悬空长度L3的最大值，获取主控因素，形成水力割缝条件下能够满足顶煤悬空长度要求的水力割缝参数范围。

10.根据权利要求1所述的水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，其特征在于，Step2中获得目标综放工作面及巷道应力分布、变形特征及顶板与顶煤周期垮落数据后，根据现场工作面端头支护装备(6)的设置条件与巷道支护的应力变化记录数据及矿压显现记录数据进行分组数值模拟，确定不同周期来压、支护与回采扰动耦合影响下能够满足顶煤最大悬空长度符合目标要求的优选交替联合弱化顶煤技术参数范围。