针对封闭式储煤场的仓储量大、造价低、施工周期短、工艺简单等特点，结合陈家沟煤矿直径100m的封闭式储煤场的设计实践，详细介绍了落煤筒、返煤暗道、挡煤墙等各部分的荷载取值、结构分析以及基础设计。

对司马矿选煤厂浮选入料进行了浸泡前后的物料性质分析，对不同浸泡时间的浮选入料进行了分步释放试验、浮选速度试验，并建立了浮选动力学模型。对相关结果进行了分析与对比，结果表明：入浮煤泥经过浸泡后，水和煤表面含氧官能团产生氢键结合，使煤泥表面发生氧化，亲水性加强，可浮性下降，浮选速率降低；同时，浸泡会使入料中的矿物质发生泥化，使细泥的夹带和罩盖现象增强，恶化浮选效果。

选煤厂三维设计虽可有效提升设计效率和缩减设计成本，但选煤厂设计涉及专业面宽、工作量大，需各专业设计人员相互协同工作才能加快设计进度，提升设计质量。以煤炭工业郑州设计研究院对新田选煤厂设计过程为例，探讨了基于Project Wise平台的选煤厂三维协同设计基本规范和步骤、选煤厂三维协同设计全生命周期支持和服务方法，说明了选煤厂三维协同设计的发展趋势。

针对冻结土体内部三场相互变化规律研究尚不全面的情况，以淮南潘三矿新西风井井筒冻结工程为背景，使用安徽理工大学自行研制的WDC-100型100kN微机控制多功能冻土冻融压缩试验机，采用单因素正交实验法进行了不同冷端温度、大载荷条件下的4组实验。在此条件下得到了黏土的温度场、水分场、位移变形等的变化规律。

以汾西矿业集团柳湾选煤厂重介中煤为研究对象，通过煤质分析、破碎解离和浮选试验，探讨了中煤再选的途径。中煤不经破碎直接再选时，按精煤灰分要求10.50%，理论精煤产率只有4.25%，按破碎粒度13mm、6mm和3mm将中煤分别破碎时，对应灰分10.50%的精煤理论产率分别为5.90%、6.80%和13.01%；对-0.5mm中煤煤泥采用现场操作制度浮选时，精煤灰分高达28.40%。结合选煤厂现有工艺，确定了中煤破碎至-3mm，3～0.5mm煤泥重介分选，-0.5mm煤泥直接压滤作为中煤的工艺改造方案。

针对现有数字化矿山应用现状及煤炭集团公司安全生产调度及集约化管理需求，设计了煤炭集团公司安全生产运营指挥系统平台，作为矿井数字化矿山信息化部分业务内容在集团层面的系统集成与向上延伸扩展与综合应用。平台的建设为集团公司综合调度提供了信息化支撑，使得各级调度管理人员能够分级分责快速获取作业现场安全生产运营数据信息，实现协同调度指挥与现代化集团集约化管控模式，减少重复性投资，提高企业的核心竞争力。

根据综掘工作面掘进现场情况，设计了机载水气两相喷雾装置，该装置无需高压供水系统，仅通过使用水气同轴雾化喷嘴形成的细微汽雾可达到高效除尘的效果。因此，该装置有效的解决了综掘工作面空间狭小不宜安装复杂机械设备的问题。实验结果表明，该装置形成的水气幕可有效防止粉尘的扩散，有效避免了司机处以及巷道的污染，极大改善了综掘工作面的工作环境。

当带式输送机运输倾角较大时，必须提前验证物料的稳定性，文章以一部倾角大于35°的带式输送机设计为前提，介绍了高倾角带式输送机试验装置的研制，通过在平煤天力公司某煤矿的应用情况得出：在提前验证物料稳定性的前提下，该高倾角带式输送机试验装置能确保最大坡度37°倾角情况下的安全运输。

针对采煤工作面瓦斯涌出量预测问题，设计了一种煤矿瓦斯探测仪。它由单片机ATmega8、信号采样电路、红外遥控装置、自校准电路、4个LED显示模块和声光报警器组成，体积小，使用方便，可随身携带，其工作原理为：单片机ATmega8获得信号采样电路的电压信号，由LED模块显示出来，判断是否超过4.25V，超过启动声光报警。该瓦斯探测仪具有精度高、速度快的优点，可以有效预测瓦斯突发事故，为煤矿的安全生产提供可靠保障。

分析了平煤股份四矿戊8-19090瓦斯尾巷沿空留巷作为戊8-19070机巷全过程中的五个变形阶段，确定了尾巷掘进时采用锚网索支护，在其受采动影响前和二次采动影响前分别采用补打木垛和加密锚索、打贴帮柱的补强支护形式，并采用“编织袋装渣双层+遮挡布+双层料石墙+喷浆封堵技术”对尾巷联络巷进行了封堵，通过预埋注水管联孔注水防灭火技术确保了巷道不漏风，该沿空留巷技术为矿节约资金600余万元，缓解了四矿采掘接替紧张的局面。

以黄岩汇煤矿15107孤岛工作面为工程背景，分析了巷道围岩变形特征，提出了锚带网索综合控制技术。监测表明：超前工作面120～180m，回采对巷道变形影响较小；超前工作面70～120m，回采对巷道的影响逐步显现；超前工作面0～20m为剧烈影响期。监测期间巷道顶底移近量为886mm，以底鼓为主，两帮变形量达到1164mm，以煤柱帮为主。顶板离层监测表明回采阶段锚固区内离层较小。

针对深部高应力软岩巷道高围压、大变形、难控制等问题，在现场调研的基础上，提出协同锚护控制机理，研究并建立包括锚杆(索)高预紧力技术、锚杆(索)高锚固力技术、锚杆(索)群连锁锚固技术、锚固岩体高强度技术、锚固岩体高刚度技术、锚杆(索)协同锚固技术、锚杆-锚索-架棚协同锚护技术等在内的协同锚护技术体系，实现了对高应力软岩巷道的有效控制，取得了明显的社会经济效益。

针对近距离煤层群煤柱下巷道变形严重、支护困难等问题，以平朔井工二矿11#煤层21101工作面运输平巷为工程背景，采用FLAC3D数值模拟软件对21101运输平巷不同支护方案条件下的应力分布与周边位移量进行了对比分析，确定了最终设计支护方案，并进行了现场工程试验。实践表明，新设计方案支护后巷道15d内顶底板移近量为86mm，两帮移近量为107mm，说明设计支护方案能够有效地控制巷道变形，设计支护参数合理。

针对神东煤田煤层埋藏浅、松散表土、顶板坚硬，工作面首采过程中顶板初次大面积垮落易形成飓风的特点，提出了利用深孔预裂爆破技术破坏顶板的完整性，减缓初次来压的破坏作用。结合镜界煤矿31109工作面浅埋坚硬顶板条件，利用岩层控制理论、爆破理论等，对初采工作面深孔预裂爆破参数及工艺进行研究。实践表明，放顶效果良好，取得了较好的技术经济效果。

在煤矿三心拱形断面巷道施工中，对三心拱巷道进行放样和工程质量验收是一个难题，为了研究三心拱巷道快速放样和测量的方法，通过对三心拱巷道与椭圆弧巷道误差分析，提出在三心拱巷道中采用椭圆画法的原理进行快速放样和测量是可行的，解决了煤矿在三心拱巷道掘进中施工放样和施工质量检查时测量的难题。

针对五矿306中巷在掘进中受正断层的影响，可能发生掘进工作面底板突水事故，通过理论计算对306中巷过ⅢF63断层突水危险性进行了预测，并采取超前钻探、疏水降压、增设排水系统、改变掘进工艺及注浆堵水等过断层防治水措施，消除了掘进过断层期间底板突水威胁，确保了矿井安全生产。

为了克服常规放样椭圆曲线方法中计算椭圆放样点坐标、支距的困难以及等分法中操作局限性等的不足，介绍了一种通过推导椭圆的轨迹方程和放样点的坐标间的函数关系，从而得出极坐标法放样时放样元素(极角与极距)间函数关系的方法。现场求取放样元素时，采用可编程计算器通过程序计算，准确快捷。放样时，依据施工需要使用全站仪拨定一个极角并测取相应的极距，即可快速测得曲线上的椭圆点，以此类推测得整条曲线。

随着开采深度的增加，越来越多的矿井面临工作面高温热害。高温热害不仅严重影响工人身心健康，而且由高温引起的采场围岩体热力学效应与顶板塌方和瓦斯爆炸紧密关联。基于此，首先总结深部开采热害治理技术的主要原理，提出热害治理设计步序。然后，在典型深井开采热害矿区(徐州矿区)开展热害治理现场试验，通过现场试验，得到以矿井涌水、矿井回风和地表水体为主要冷源的热害治理工艺流程及热力学平衡试验最优参数，为类似矿井开采热害治理提供理论依据。

针对缺水区域矿井开采水资源管理，以神华集团神东哈拉沟煤矿为例，阐述了以采空区矸石作为过滤、净化污水的载体，将井下排水直接注入采空区进行初级净化，然后再进行二次处理后供井下及地面生产使用；通过水质保障、清污分离等措施，将未经生产污染的采空区涌水、探放水、顶板淋水收集后集中抽排到地面，供地面生活使用，实现了矿井水的循环利用。

介绍了贵石沟井赵家分区水文地质情况，设计了赵家分区潜水电泵排水系统，并对潜水电泵排水系统进行了多方案的比较，最终确定布置一个潜水电泵排水管钻孔，潜水电泵排水系统电缆沿辅助提升立井井壁铺设，潜水电泵采取卧式布置方式的排水方案，为矿井的安全生产创造了条件。

在西部白垩系地层煤矿立井冻结法凿井施工过程中，通过对冻结壁温度场进行数值分析，结合现场温度实测数据，得到了冻结凿井期间冻结壁温度变化的基本规律。研究表明：冻结壁的发展过程可以分为初始冻结、积极冻结以及维护冻结三个阶段；冻结管内侧的冻结壁受冻结管的影响大于外侧的冻结壁，且距冻结管越远，温度下降的速率越缓慢；随着浇筑混凝土水化热的释放量减小，靠近外壁的部分冻结壁出现二次回冻，并且测温点到外壁的距离也影响各测点达到峰值温度所需时间。通过对凿井施工过程中温度场的数值分析结合温度监测数据，可准确地对冻结壁的交圈时间及强度等作出分析，从而指导西部白垩系地层井筒冻结工法设计与施工。

在露天煤矿开采过程中，由于剥离物堆放而形成的排土场对当地环境的影响乃至破坏越来越引起社会的关注，基于此，文章从提高排土场空间利用率角度出发，提出采用敏感性分析原理对排土场占地进行定量分析，并通过计算排土场占地影响因素的敏感度系数和排土场容量变化率，确定影响排土场占地的敏感因素和关键因素，从而为降低排土场占地提供理论依据。

针对现有的基于电传感器的矿井微震信号监测系统的低安全性、受电磁干扰等问题，提出了基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统设计方案。设计了高灵敏度的光电检测电路、信号放大和滤波电路。选择了合适的数据采集卡、工控计算机，设计了基于LabVIEW的上位机监控软件。构建了一套基于光纤传感器的矿井微震监测系统。测试结果表明该系统能较好的实现对微震信号实时监测并数据存储。

依据山西中煤华晋能源有限责任公司所属矿井采掘工作面的实际情况，分析了建立安全高效综合防尘示范化矿井面临的严峻形势，并从粉尘防治规划、组织制度及标准体系建立、防尘基础研究、矿井防尘系统建立以及科技攻关技术难题等方面，给出了建设防尘示范化矿井的建议，逐步实现无尘化矿井建设的目标。

介绍了城市道路常用的单幅路、双幅路、三幅路和四幅路横断面组成，分析了各种横断面形式的特点及其适用范围，通过分析车辆行驶横向安全距离，对横断面重要组成部分机动车道宽度加以探讨，并指出在规划设计中应选取合理的车道宽度。

分析了TBS分选机作为重介质旋流器的辅助分选设备的应用情况，对工艺中精煤磁尾是否需要进一步分选提出了质疑，从重介旋流器的分选下限、旋流器和干扰床的分选精度等方面展开分析，说明精煤磁尾不宜盲目的与原生煤泥一起进干扰床进行分选。并介绍了现场粗精煤脱泥采取的措施，以及新型粗精煤脱泥设备在选煤厂的应用。

为实现煤矿煤炭生产由粗放管理向精益管理转变，神华集团研究实践了煤炭生产精益管理，通过对煤矿采掘工作面写实，诊断分析生产组织、设备运行、系统衔接等各生产环节问题，提出煤矿精益管理实施思路，确定了提升途径，并从减少等待、生产过程、检修、生产组织等7种浪费入手进行优化改进，提高了生产能力利用率。实施煤炭生产精益管理成效显著：2013年神华集团井工煤矿单产水平同比提高2.6%，单进水平提高8.3%，露天煤矿〖DK〗(35m3以上电铲〖DK〗)采煤单产水平提高2.1%，剥离提高8.7%，提高了生产的效率效益和管理水平，为煤炭行业增效提供了方法和途径。

针对煤矿安全事故人因因素众多、复杂且呈现出典型的灰色系统特征的问题，将HFACS与灰色系统理论相结合，以从汾西煤矿集团获取的45起煤矿安全事故报告为对象，在利用HFACS对事故调查报告分析的基础上，利用灰色关联研究煤矿安全事故人因之间的相互关联关系。研究表明：煤矿安全事故四个层次的人因失误与人因失误总数之间的灰色关联度呈现出两端弱，中间强的现象；利用传统统计方法获得人因影响关系与利用灰色关联分析获得的结论具有一定的差异性，并指出灰色关联方法更适合于分析煤矿安全事故人因的相互影响关系。

为分析回采巷道围岩破碎、变形量大、支护困难的原因，采用三维套孔应力解除地应力测试技术和空心包体应变计，对东周窑矿东翼采区进行现场地应力实测和围压率定实验，并详细阐述了空心包体应力解除法测试地应力的原理、仪器与构造、测试过程等。通过对钻孔应力解除测试结果分析，得到以下地应力分布规律：该矿水平应力为最大主应力、中间主应力，垂直应力为最小主应力；水平主应力与垂直主应力之间的平均比值为1.4～2.2，最大水平主应力方向为北东-南西方向，同南-北方向的夹角约为10°。

为获得高瓦斯煤层开采过程中渗透性的变化规律，采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法对煤层的渗透性进行了深入研究，并基于孔隙率的计算方法和Kozeny-Carman方程，建立煤层渗透率的动态变化模型，结合数值模拟和现场实测系统分析了工作面含瓦斯煤层渗透性的变化规律。研究表明：煤层开采过程中，在支承压力作用下煤体的渗透性与力学状态密切相关，煤层钻孔瓦斯流量与渗透率的变化规律一致；煤壁前方相同距离处，回风巷侧煤层裂隙发育程度大于运输巷侧，导致回风巷侧煤层渗透性和瓦斯流量大于运输巷侧；工作面附近煤层裂隙发育、渗透性好，对该区域煤层采取针对性的瓦斯治理措施，可有效降低工作面瓦斯浓度，为工作面安全高效开采提供保障。

以陕西彬县下沟矿技术改造为研究对象，研究分析下沟矿以改革采煤方法为核心，实现矿井安全高效开采的技术途径，并应用基于生产函数的索洛余值法，结合煤炭企业及行业特点，创建了科技进步贡献率测评模型，对下沟矿科技进步的作用进行测评研究，得出了下沟矿科技进步贡献率为60.4%，科技进步是促进下沟矿经济增长的主导因素。

为研究岩石负温力学特性，需进行大量的负温三轴压缩试验，以现有的试验机的效率无法满足大规模试验的需求。为此，对低温冻结岩土三轴试验机做如下改进：将原配储油桶改为可控温冰箱，利用低温油泵将冰箱内的低温航空硅油直接注入压力室，减少航空硅油在压力室的冷却时间；将原刚性提降方式改为链条柔性提降方式，减少试验提降的次数。通过以上改进方案，使得首次试验时间由7h缩短至4h，试验效率提升75%，后续试验时间由2h缩短至50min，试验效率提升140%，实现了一天进行多次试验的目标。

为验证聚焦双频激电仪试验样机的准确性和可靠性，将其发展成为工程样机并开展煤矿井下工业性试验，创成聚焦双频激电法煤巷综掘探测技术。论文根据煤巷围岩介质激发极化特性，设计了可靠的阻容模型RC测试网络。通过分析聚焦双频激电仪激电参量数据采集处理与模型理论计算方法，对比模型视幅频率和相对相位差试验测试和理论计算结果，准确、快速地完成聚焦双频激电仪时频域性能检测。结果表明：试验样机测量相位比测量幅值具有更高的精度，在幅值测量方面有待于进一步的改进和完善。

介绍了煤矿采空区的火灾危害，阐述了分布式光纤测温技术原理，以该技术在10302采空区工业应用为例，重点探讨采空区分布式光纤测温技术，研究了采空区分布式光纤的布置、系统建立和温度标定等问题，并对测试数据进行科学分析，验证了技术可靠性。

针对现代液压测试系统工作于复杂环境的特点，提出了一种用于液压设备的无线液压系统数据测试方法。研究了基于Zigbee无线网络的通信方法，设计了无线通信节点硬件构建和软件实现方法。上位机运用LabVIEW采用模块化的设计思路，实现了采集数据的分析和显示，同时结合数据库完成了数据的存储和调用，系统软件采用多线程的设计方法，提高了工作效率。现场测试结果表明系统具有可靠性和高效性。

为了解内燃机曲轴的动态特性，以及准确得到曲轴固有频率和振型对曲轴的影响，基于振动问题模态分析理论，利用PRO/E建立了材质为QT800-6的内燃机曲轴的简化模型，导入ANSYS进行了模态分析。得到了自由模态和约束模态的前8阶非零频率，并进行了比较，然后查看约束模态相应的振型，据此对曲轴的结构优化提出了一些合理的改进建议。

分析了淮北市矿区、采煤塌陷地分布及采煤塌陷的治理研究现状，论述了淮北市在塌陷地生态安全评价与管理方面展开的研究。结果表明，采煤塌陷地具有与大型矿区分布一致的特点，且淮北市采煤塌陷地主要分布在城区与濉溪县南部；淮北市采煤塌陷地治理与研究已经成功探索出城区型与乡村型再利用模式，为其他矿业城镇塌陷地治理提供了示范作用。论述了淮北市在塌陷地生态安全评价与管理方面展开的研究，为采煤塌陷地利用规划奠定了理论基础。

通过运用植物样方调查方法和人工种植试验，调查位于毛乌素沙地范围内的哈拉沟煤矿开采塌陷区地上植被，以植物群落理论对植被恢复进程进行对比分析，并进一步评价和探讨人工干预对当地植被恢复的积极作用。结果表明：植被自然恢复和人工干扰恢复均可以短时期内达到很高的植被覆盖度，但植物群落结构及其稳定性差异较大，适当给予人工正向干扰有利于这类地区植被环境的快速修复，合理的植物群落结构配置可缩短矿区生态恢复进程。

针对兰渝铁路二期木寨岭隧道炭质板岩富含裂隙水，遇水易软化的工程特性，对干燥和饱水状态下炭质板岩开展常规三轴试验和单轴循环加卸载试验研究。结果表明，水对炭质板岩的变形特性影响显著。相比干燥岩样，饱水试样峰值强度明显降低，而变形量则显著增长。循环加卸载试验的变形曲线表现出明显的记忆性，其外包线几乎与单调连续加载的变形曲线完全重合；同时，加卸载条件下由水引发的塑性变形比加载引发的相应变形值还要大，干燥岩石在每一循环周期下弹性模量值约为饱和状态下的2倍。

煤层气作为一种非常规清洁能源，其利用工程还处于初期阶段，节能环保诊断是深入挖掘企业节能减排潜力的重要途径。以煤层气发电工程为案例，通过远程初诊、现场诊断、诊断分析三步法对煤层气发电工程进行节能环保诊断。分析了电站主要耗能设备能源利用效率、能量损失和环境影响，并提出工程改造建议。最后建议煤层气利用工程从内部通过节能环保诊断方法促进节能降耗、挖潜增效来提高煤层气利用工程经济性。

针对突出矿井消突增效的技术难题，通过探索运用“一面六巷”开采布置方式及立体式抽采瓦斯治理技术，提高了打钻的速度、精准度及抽采效果，缓解了接替紧张的局面；该技术提高了钻孔施工工效及瓦斯抽采效率，有效消除了瓦斯抽采“空白带”，破解了单一突出工作面回采效率低的技术难题。

针对砂墩子矿厚煤层综放开采，煤层自然发火期短，对回撤时间要求严格的情况，采取了加强端头顶板管理、将液压支架作为掩护支架支撑回撤迎头空间，注氮与注阻化剂、黄泥胶体、黄泥灌浆等综合防灭火措施在内的综合方案，实现了工作面25d完全回撤，为后续及类似条件工作面回撤提供了经验。

加刀与甩刀割煤工序与正常的割煤循环不同，且在经典的采矿教材中没有详细的阐述。以上湾煤矿12上306综采工作面为例，针对综采工作面推进过程中出现的机头和机尾推进度不一致、输送机上窜下滑等问题，通过及时安排加刀和甩刀调整工作面推进方向和推进度，保证工作面支架齐直，工作面安全出口符合《煤矿安全规程》规定。实践证明，综采生产中的加刀与甩刀工序是调整工作面工程质量的有效手段。

针对公乌素煤矿011604综放长工作面拐点前后不等长、两巷拐点不同心的不利条件，采用机尾过拐点后加支架，机头虚心分段调斜的方法转采，并对于调斜转采中出现的挤架、咬架和刮板输送机上窜等问题，采取“先短后长”调斜与“先长后短”调斜交替进行的方式，利用辅助设备控制刮板输送机上窜等措施，实现了该工作面顺利转采。

针对九里山煤矿煤层透气性差、区域预抽不能有效消突的问题，采用穿层钻孔水射流扩孔技术进行强化增透，并考察了水射流扩孔技术的强化抽采效果，结果表明：在16051机巷底抽巷通过水射流扩孔可有效消除激发突出的动力，增加钻孔周围煤体的透气性；单孔冲出1～2t煤后，钻孔等效直径增大为原来的2.0～2.6倍，瓦斯抽采流量、浓度得到提升，平均单孔瓦斯流量是未采取增透措施钻孔的5倍，流量衰减系数由0.0733d-1降低到0.039d-1，表现出良好的预抽效果，为煤巷的安全、快速掘进创造了条件。

为了减缓平煤集团掘进面掘进钻眼工作业疲劳程度，对十矿井下掘进面不同炮眼布置和角度下掘进钻眼工作业姿势进行了研究，并采用CATIA仿真模拟出掘进钻眼工不同作业姿势下身体各部位疲劳程度。研究表明：掘进钻眼工26种作业姿势最容易疲劳的部位是腰部、腿部和脚踝，其中又以斜向上3°、下蹲606mm的作业姿势最为疲劳，通过改善作业姿势和设备能够有效降低掘进钻眼工作业疲劳程度，减缓职业病患病几率，提高作业效率。

为分析喷油螺杆压缩机能量回收的有效性，以喷油螺杆空气压缩机为例，针对陈四楼煤矿螺杆式空压机可利用热能的运行机理及现状，分析了矿用螺杆式空压机油气系统余热回收的工作原理及特点，并对实际生产中空压机余热回收应用效果进行了论证与研究，指出了煤矿生产资源节能循环利用模式在现代化矿井安全生产中的重要性。

简述了带式压滤机的结构与工作原理，介绍了该设备在路天洗煤厂的应用情况，并与快开式压滤机进行了工艺效果对比。实践表明：新型带式压滤机具有占地面积小、操作简单、处理量高、电耗省的优点，是选煤厂煤泥厂内回收及洗水闭路循环的一种有益实践；与快开式压滤机相比，其在煤泥处理方面的适应性及优越性更强。