简要描述了锁口盘的功能及组成部分，分析了垂直荷载、侧压力荷载的种类，并说明了不同荷载作用下的锁口盘盘壁计算方法，介绍了锁口盘盘壁侧压力和壁座的计算。根据相关资料编写了锁口盘计算算例，并提出了井筒锁口盘设计中的一些注意事项。

为了解决黄白茨煤矿近距离下位煤层1016工作面“留巷”在回采过程中出现的巷道顶板剧烈下沉的问题，采用理论分析和数值模拟的方法，研究了上位煤层的底板破坏深度和本煤层1016工作面回采过程中“留巷”的围岩压力，研究表明，由于两层煤间距非常小，造成下位煤层巷道围岩的自承能力低下，本煤层1016工作面回采过后，“留巷”的压力增加，当超过巷道支护强度时巷道即发生顶板弯曲下沉，最终确定采用每排U型钢棚架设两根DZ28-100型单体支柱的方式进行强化支护，控制了巷道变形。

为了解决大倾角大采高工作面设备易滑易倒、煤壁易片帮等问题，设计采用液压支架调正装置、刮板输送机防滑装置、工作面挡矸装置等结构，并采用缓慢过渡式工作面布置方法，解决了大倾角大采高工作面设备稳定性和工人安全防护的问题，实践结果表明设备的稳定性控制良好，生产效率得到有效提高。

针对义煤集团金鼎矿风井回风大巷破碎底板及高承压水特殊地质条件，研究了巷道产生底鼓的机理及原因，并通过浅部和深部相结合的注浆方式，对巷道底板底鼓进行治理，结果表明：通过对巷道底板浅部离层区及寒灰含水层浅深部相结合的注浆加固方式，有效的降低了巷道涌水量，对巷道底鼓进行了有效的控制。

依据矿井安全、高效的生产原则，采用归纳总结与理论分析相结合的方法，对综采工作面“三机”空间总体布置进行了研究，根据拜凯姆斯卡亚煤矿1001综采工作面成套设备选型结果，进行了“三机”空间总体布置，该研究对今后综采工作面“三机”空间总体布置提供了一定的参考价值。

为了强化难沉降煤泥水的絮凝沉降，使用超声电化学法对其进行预处理，用上清液浊度和沉降速度作评价指标，分析了电极、电解质、超声能量密度、超声时间四个因素对实验结果的影响。利用接触角仪和影像分析仪表征了超声电化学处理前后煤泥润湿性和絮团形貌，结果表明：该方法能强化煤泥水絮凝沉降，上清液浊度较单独电化学预处理降低588NTU，沉降速度提高2cm/min。最佳超声电化学条件为：阴极选用不锈钢，阳极选用石墨，硫酸镁为电解质，超声时间4min，超声能量密度0.5W/cm3。

通过表面张力实验、接触角实验和煤尘润湿性沉降试验研究煤尘润湿性能并优选润湿剂。研究表明：合适的表面活性剂可以大大提高润湿性能，矿井水具有更好的润湿性能；初选的9种表面活性剂对比试验得出阴离子和非离子表面活性剂的润湿性能优于阳离子和两性离子表面活性剂；表面活性剂的润湿性能不一定和表面活性剂的浓度成正比，30℃时表面活性剂润湿性能更好；通过接触角和煤尘润湿性沉降试验，得出浓度0.35%的快渗T是最优润湿剂。

针对印度选煤厂工程建设项目在设计基础、设计程序以及技术文档等环节与国内同类项目存在的差异，基于相关设计经验，分析了其煤质特征、选煤工艺特点，提出了设备选型注意事项，并指出进度计划、审查程序、投标设计和详细设计等环节的特点以及潜在的风险。

针对现有保护系统无法可靠实现煤矿井下高压供电线路短路保护的选择性，提出了一种基于实时以太网PROFINET的井下高压供电系统保护与监控一体化系统。系统主要由PROFINET网络、监视器、控制器及具有PROFINET IO接口的综保器构成，可实现保护与电力监控网络的融合，完成短路保护的选择性，同时具有电力监控功能，能够迅速确定故障点位置，缩短故障排查时间，提高供电网的安全性与可靠性。仿真结果表明，PROFINET实时性满足保护要求，系统能够可靠实现井下短路保护的选择性及电力监控功能。

在立井提升过程中出现卡罐现象时，容易造成钢丝绳松绳，从而发生断绳事故。为防止立井提升过程中松绳、断绳事故的发生，进行了立井卡罐松绳时的钢丝绳张力计算，研究了立井提升系统的卡罐松绳及防坠器制动时的动力学特性，并对某矿立井罐笼松绳、断绳致多人死亡的事故进行了分析和计算，指出如果提升系统设备配置合理，安全检查到位，即使在误操作的情况下，安全事故也是可以避免的。

目前坑道钻机钻进时采用在底座施加稳钻压力的方法来保持钻机的稳定性，防止钻机产生倾覆，但是没有形成一套计算稳钻压力大小的理论方法。以ZDY320型坑道钻机为研究对象，提出一种通过建立稳钻压力与钻机钻进角度、支撑杆扬起角度间的数学模型来确定稳钻压力大小的方法，并从静态与动态激励下进行了稳定性仿真分析，得出钻机稳定性的变化规律，为坑道钻机的稳定性设计提供了理论支撑。

为了解决现有煤矿机械设备仿真训练系统真实性不高的现状，以及难以使操作者产生沉浸感的问题。以EBH-120型综掘机为例，提出了一种基于物理引擎的履带式车辆运动模拟方法。该方法通过3ds Max建立综掘机与掘进巷道场景等的三维模型，Newton物理引擎进行刚体动力学设计，应用Quest3D虚拟现实软件开发了一套履带式车辆仿真训练系统。使用结果表明：该仿真训练系统能使操作者产生较强的沉浸感，有效改善了以往系统因真实性不足导致的培训效率不高的缺点，在煤矿培训领域有很强的应用前景。

基于现有的履带转向半径计算公式，综合考虑了悬臂式掘进机外形尺寸、截割臂水平摆动、履带转向半径对悬臂式掘进机转向半径的影响，提出了新型悬臂式掘进机转向半径计算模型，并进行了履带转向半径以及截割臂水平摆角对悬臂式掘进机转向半径的影响分析，得出履带转向半径以及截割臂水平摆角对悬臂式掘进机转向半径影响规律，从而为悬臂式掘进机设计及转向性能评价提供了参考依据。

依据亨健矿2505工作面下巷现场调查和监测，分析了巷道围岩变形破坏特点，研究了变形失稳机理，得出了支护系统与围岩的不耦合是影响巷道围岩稳定性的主要原因。针对此问题，应用耦合支护理论，构建了“锚杆+锚索+钢筋网+W钢带+槽钢”的新型锚网索支护技术，并对支护参数及支护过程进行优化，矿压观测结果表明，该技术达到了维护巷道稳定的目的。

论述了矿井老空水的赋存特征，分析了长距离定向钻探的优缺点，并以神华乌海能源有限责任公司矿井地面及井下定向钻探为例，研究了定向钻探技术在小煤矿边界及上层无规律老空积水探查中的技术和经济优势，为同类条件下矿井探查小煤矿边界及老空水探放提供了新的技术途径。

为解决复合顶板巷道维护难的问题，以车集煤矿2609区段运输平巷为例，研究了该巷道的地质条件，并通过FLAC数值模拟软件对巷道在原支护和各种新支护方案下的应力分布和变形特征进行模拟分析，最终确定巷道围岩控制的合理支护方案和科学支护参数，经工程实践表明，巷道围岩表面位移量和顶板离层量都比较小，维护了巷道稳定性，达到预期目标。

通过分析地面预注浆循环过程，发现水的稀释作用与注浆材料的物理、化学污染是导致钻井液性能不稳定、钻井液材料消耗高的根本原因，结合工程实际情况从工艺、材料、管理等方面提出了钻井液降耗措施，并在工程施工中采用由旋流除砂器、离心机等固控设备串联构成三级钻井液净化循环工艺，取得了较好的除砂、除泥效果，钻井液性能得到有效控制。

针对林南仓矿深部软弱围岩巷道地应力大、变形大、支护困难的现状，在9#煤层石门进行互补支护技术试验，首先对围岩结构展开了观测，进而分析了该矿围岩变形的主要影响因素，最终以支护体“支护统一，护支并重”的思路，进行了支护设计。工程实践表明，与原支护方式相比，在一个月的时间内，新支护方式顶底变形量减少了546mm，两帮移近量减少了1154mm，说明该方式能够有效控制该矿深部低自承、高膨胀围岩的变形，为安全开采提供了保障。

对于大变形巷道，由于顶板下沉量较大，容易造成锚索破断或支护失效。为避免巷道顶板事故的发生以及多次补强支护，研发了一种适用于大变形顶板的可接长锚杆，由左旋螺纹钢金属杆体、杆体墩粗连接头、杆体连接螺栓及锚尾螺纹组成。经过现场试验，其表现出与相同直径的普通螺纹钢锚杆同样的力学性能。在神东集团保德煤矿进行现场试验，并对试验巷道进行顶板深基点位移监测和可接长锚杆轴向受力监测。监测结果表明，可接长锚杆可以与顶板围岩同步变形，避免了因锚索伸长率低而被拉断进而引起的冒顶事故，可接长锚杆能够较好的控制大变形巷道顶板的下沉变形。同时，对其支护成本进行了分析，结果表明，用可接长锚杆取代锚索进行补强支护，可以大幅降低巷道的补强支护成本。

随着余吾煤业开采深度和规模的不断增大，采空区瓦斯涌出问题已成为制约其安全高效生产的主要因素。针对目前井下常规钻机钻孔深度不够，瓦斯预抽期较短等现象，余吾煤业引进了澳大利亚生产的VLD-1000型千米定向钻机，提出了应用千米定向钻机施工高位裂隙钻孔进行采空区瓦斯抽采技术。分析结果表明，该项技术较常规钻机施工钻孔的优越性主要体现在瓦斯抽采效果好、定位能力强，而且所需钻场数量少、节约成本，能够有效治理采空区瓦斯涌出问题，具有广阔的应用前景。

针对碾子沟煤矿的不良地质条件和老空区分布现状，详细分析了既有矿井工业场地的地形特点、井筒位置、井下巷道层位等因素，提出矿井存在问题及优化开拓方案的思路，从技术安全和经济等方面对开拓方案进行全面比选，最终确定斜井开拓方案。根据现场实施情况证明，优化方案系统简单、土方工程量大大减小、井下巷道避开了铝土质泥岩的影响，工业场地内既有设施得到了有效利用。

以陕西彬长大佛寺煤矿绿色矿山建设为例，介绍了矿井绿色矿山建设的方法与成就。通过绿色矿山建设，逐步形成矿井瓦斯综合利用、废水循环复用零排放、矸石井下充填、煤炭洗选等循环经济产业链。通过加大矿山生态环境治理工作，创造了良好的环境效益，促进了矿区和谐发展，为矿业的可持续发展打下了坚实的基础。

针对四明山煤矿副斜井井筒穿过页岩夹泥岩互层特殊围岩地质条件，在分析井筒围岩变形破坏原因基础上，提出了采用管棚、中空注浆锚索分步耦合注浆、U型钢支架支护方案。工程实践证明，采用该支护方案，有效提高了支护结构的整体性和承载能力，保证了井筒掘进速度，为类似条件下井筒支护技术提供借鉴。

受井下临时巷道、工作面等区域的特殊环境及复杂性影响，传统的通讯方式难以满足要求。在IEEE802.15.4协议的基础上，利用ZigBee技术低功耗、时延小、体积小、灵活性强等优点，提出了一种便携式自组网语音对讲系统的设计方案，从硬件和软件设计的角度上介绍了该系统的工作原理，并进行了现场实验。结果证明，所设计的系统能够满足井下临时巷道施工和紧急救援的要求。

针对赵楼煤矿安全生产中应急救援过程的实际需求，结合WebGIS技术、空间数据库技术以及实际应急救援流程，采用SuperMap iServer服务管理和ThinkPHP开发框架设计并实现了B/S架构的煤矿应急救援管理系统。介绍了煤矿事故应急救援流程及关键技术的设计，分析了系统总体需求、功能设计以及数据库设计，详细阐述了各个子系统的关键功能实现。目前，该系统已经在赵楼煤矿投入使用，为煤矿安全生产提供了有力保障。

针对邯郸市丰泰丰逸住宅小区地下车库暴雨后上浮导致部分框架柱破坏现象，经现场勘测，分析了事故主要原因，及时采取事故发生后应急措施，针对事故造成破坏提出了相应永久加固措施。加固后，经过一个雨季的观察，状态良好，采取的一系列措施达到了预期的效果。

介绍了走向长壁、掩护支架、斜坡、水平分段放顶煤四种急倾斜煤层开采方法，从通风条件、巷道掘进率、回采率、机械化程度及开采效益等方面分析了急倾斜煤层开采中存在的主要问题，并对上述四种模式提出了相应的提高单产能力的发展方向，可为急倾斜煤层采煤方法的选择提供借鉴意义。

针对短壁开采工艺与装备在复合顶板条件下适应性差、配套不合理的问题，在安家岭井工二矿边角煤顶板存在风氧化煤的条件下设计了24206短壁开采工作面，并针对实际回采过程中发生的冒顶压架事故，分析了其产生原因，提出了预防措施，有效的解决了复合顶板条件下边角煤的回采问题。

介绍了八连城煤矿19#煤层赋存及开采条件，分析了煤层开采过程中的瓦斯来源，针对瓦斯分布特点，确定工作面风量，并对21906工作面采取仰角钻孔瓦斯抽采技术、天井尾巷埋管抽采技术、采空区埋管抽采及浮抽技术，并在工作面上、下尾巷采取尾巷充填以及对顶板进行预裂爆破等措施，有效防止了瓦斯事故的发生。

针对综采放顶煤开采技术的采空区自燃高温范围大、高温点隐蔽等煤炭自然发火特性，根据煤炭自燃发生所需的必要条件，提出了“多重隔氧、立体降温”综合防灭火技术，即从降低采空区漏风量、减少煤体表面与空气接触和阻止空气渗入煤体孔隙三个方面减少煤氧接触，同时通过隅角预埋管路、架前防灭火钻孔和高位防灭火钻孔向采空区注入三相泡沫以抑制煤炭氧化发展，从而实现控制煤炭自燃隐患。该技术在郭家河矿1303综放工作面进行了应用，技术实施后采空区CO浓度由540ppm降为150ppm，有效控制了采空区煤炭自然发火隐患。

针对采煤工作面的高浓度粉尘严重危害职工身体健康，而且作业环境的高污染状况也不利于提高生产效率的情况。在分析阳煤集团一矿高风速采煤工作面产尘特点的基础上，详细介绍了采用综合防降尘技术对进风巷、采煤工作面及回风巷的粉尘进行治理。治理结果表明，经过治理后阳煤集团一矿高风速采煤工作面降尘效率能达到90%以上，有效地改善了采煤工作面的劳动条件。

通过分析煤炭废水的来源及其分类，介绍了高悬浮废水的混凝工艺、高矿化度废水的脱盐法和酸性废水中和法等不同水质的煤矿废水常见处理工艺，研究了各种处理方法的适用范围及优缺点，以两个典型的矿井水处理应用为实例，阐明在处理实际煤矿废水中核心处理单元的选取是处理废水的关键，同时指出选取工艺时要注意将理论与实际结合，提出符合当地实际水平的处理工艺流程。

隐患排查治理工作是煤矿企业安全管理的首要任务，为有效利用隐患历史数据，首先阐述了数据立方体和OLAM体系结构、OLAP钻取功能和维间关联规则挖掘有机融合的方法并提出了Apriori_DataCube算法，其次以Kulczynski度量扩展了支持度-置信度框架，最后借助微软SSIS对薛湖矿隐患历史数据加以实证分析，为煤矿企业及时掌握隐患趋势、提升隐患排查治理能力提供了新的思路。

针对目前我国应急管理的现状，着重阐述了煤炭企业应急管理工作的必要性，根据我国矿山应急救援体系建设的特点，提出了矿山企业应急管理体系建设主要内容，并结合国家应急救援体系总体框架，分析了煤炭企业应急管理体制、机制和管理内容等应急救援体系建设基本模式。对于我国矿山应急救援体系建设以及安全生产具有现实意义。

以AHP层次分析法为工具，通过案例分析，对现代煤化工企业投资风险因素进行评价。建立了风险评价指标体系，确定了风险度与指标权重，并就其结果进行了原因分析，进而计算出项目的总风险值。结果表明：微观层面的项目投资回报、技术成熟度和专业人才缺乏等风险因素影响较大，企业可将总风险值与设定的临界值进行比较，为产业投资决策提供参考。

为探索陕北榆神矿区王家沟煤矿萨拉乌苏组含水层下保水开采方法，在分析该矿1301、1302综采工作面地质采矿条件的基础上，基于充填条带与关键层协调作用原理，分别采用物理相似模拟实验和FLAC3D数值模拟计算方法，对比研究了综采一次采全高全部垮落法和条带充填两种开采方法开采后覆岩导水裂隙的发育规律。试验模拟结果表明，1301全部垮落法开采导水裂缝带最大高度达110.4m，1302条带充填开采导水裂缝带最大高度约55.4m；覆岩导水裂隙随直接顶、基本顶的初次来压和周期来压以及覆岩主关键层的破断失稳呈间歇性变速向上发育，应用条带充填可以起到支撑关键层的协调控制作用，能够有效控制覆岩导水裂隙带的发育高度，实现王家沟煤矿含水层下保水采煤的目的。

煤体变形和瓦斯渗流的耦合作用是煤矿瓦斯突出机理研究中的重要问题，煤渗透率的变化与其应力状态密切相关。为了理清有效围压对煤体渗透性的影响，对煤样进行了不同瓦斯压力下全应力应变过程的渗透性实验，分析了瓦斯压力对煤样强度和渗透率的影响；针对不同瓦斯压力，设计完成了相同有效围压下三轴压缩力学实验(无瓦斯作用)；并利用孔隙介质力学的分析方法，依据应力应变数据计算了煤样孔隙度。研究发现，有效围压相同条件下的煤样孔隙度计算结果与渗透率实验结果的变化趋势一致；在三轴压缩实验条件下，煤样峰值强度前的渗透率降低幅度受有效围压的控制，有效围压越高，渗透率所历经的降低幅度越大。

根据坚硬顶板孤岛工作面的特点，选取四面采空的孤岛工作面为研究对象，建立了孤岛工作面的坚硬顶板力学模型，将坚硬顶板视为弹性薄板，利用瑞利-里兹法进行了分析计算，研究了四面采空孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量特征，推导得出了孤岛工作面坚硬顶板的弯曲应变能简化公式，并利用典型冲击地压案例进行了验证分析，揭示了冲击地压发生的能量原因。研究表明：孤岛工作面坚硬顶板初次破断前的弯曲应变能在顶板见方时最大，且与采空区悬顶面积的三次方成正比；坚硬顶板初次破断后的弯曲应变能最大值出现在煤壁处，且与采空区悬顶长度的五次方成正比；经案例解算，孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量释放率达954%，具有强烈的冲击危险性，孤岛工作面冲击地压所释放的能量主要来自于悬空坚硬顶板破断的弹性能，采取及时有效的断顶卸压措施对于坚硬顶板孤岛工作面的冲击地压防治具有重要作用。

基于采动“上行裂隙”和“下行裂隙”的条带充填隔水岩组稳定性研究，对条带充填开采“边界煤柱-充填条带-隔水岩组”力学系统稳定性进行分析，根据力学模型计算隔水岩组的受力情况以及充填条带的受压情况，并在此基础上推导出了采动“上行裂隙”和“下行裂隙”的计算公式，可为确定合理充填参数提供科学基础。

以葛亭煤矿2317工作面大倾角煤层俯采采场为研究对象，采用相似材料模拟和理论分析的方法研究了顶板运动规律、采场覆岩离层的产生、直接顶破坏规律以及基本顶结构动态演化规律。结果表明：大倾角俯斜开采基本顶初次来压步距约50m，周期来压步距约25m，比同等条件下工作面沿倾向布置时的来压步距较长；采场离层带呈“锐角三角形状”，离层由下位岩层开始产生，形成组合结构向上有规律地运动；直接顶不规则冒落的岩石滑向工作面，对工作面不利，同时使原来是基本顶的岩层在工作面推进到一定距离后变成了直接顶，使直接顶位置上移，基本顶结构发生明显运动的区域主要处于倾斜中上部，其在垂直岩层层面内顶板的破断和运动是稳态的，并沿倾向向上位岩层发展呈“阶梯状”。

为了寻找适合煤炭地下气化模型实验软岩顶板的相似材料种类及材料配比，通过岩石力学性质实验获得现场顶板软岩的相关力学参数，并根据相似原理理论，以河砂为骨料、粘土和石膏为胶结物，利用正交实验和全面实验方法分析了不同材料配比下的单轴抗压强度，并与利用相似原理处理的抗压强度进行对比研究，结果表明：石膏对相似材料抗压强度的影响作用显著，且受热易粉化，不适合作为煤炭地下气化模型实验软岩顶板相似材料的胶结物；以河砂和粘土为相似材料原料时，当两者质量比为3∶1时，通过实验测得的单轴抗压强度与经过理论计算获得的抗压强度吻合，可满足模型实验对煤层软岩顶板的力学要求。

为了对瓦斯突出矿井综放工作面生产过程中瓦斯涌出与分布规律进行研究，以大黄山煤矿+735工作面为实际工程背景，运用单元法对综放工作面进行现场实测，采集瓦斯分布数据，并对所采集数据进行处理分析和研究，得到了瓦斯突出矿井近似“U+L”型通风方式下综放面瓦斯的涌出特征，以及沿采面方向、垂直煤壁方向的瓦斯分布、运移规律，为相似赋存条件下的煤层开采和瓦斯防治提供一定的借鉴。

针对矿用提升机变流器产生的电流谐波信号，提出了基于改进型希尔伯特-黄〖DK〗(HHT〖DK〗)变换方法的检测分析方法以及改进型有源滤波器的设计方法。通过MATLAB/Simulink软件建立并联APF+SPWM逆变器的混合型有源滤波装置仿真模型，进行谐波动态检测和抑制仿真。结果表明此设计方法可以实时检测提升机变流器产生的的谐波，并可对系统电流进行补偿，对谐波进行有效抑制。

照明条件的变化会影响煤矿井下作业的工作效率。论文分析了煤矿井下电钻打眼工的最低照明水平值，并根据实验确定其最佳照明水平值，同时通过LED多光源理论分析和TracePro数值模拟分析，最终确定了最佳LED矿工帽灯的灯泡数量和排列方式，为矿工帽灯灯泡设计提供参考。

针对重介质旋流器内部颗粒复杂的受力情况，给合多相流和离散物料的研究成果对颗粒在旋流器中的受力情况进行了理论分析，基于重介质旋流器内部流场在径向和轴向分布差异，分析推导出颗粒在轴向和径向运动微分方程。并借助流体力学软件和离散分析软件耦合的方法对重介质旋流器中颗粒的运动轨迹进行数值模拟，获得了颗粒的运动特性。

针对LED矿灯产热量不能有效扩散的问题，提出了与LED矿灯一体化集成的泡沫散热器冷却结构，并与普通风冷肋片散热器的矿灯结构进行散热性能的对比试验。结果表明泡沫金属的基板表面平均温度比传统的散热器冷却降低了10℃，20PPI的四翅片金属泡沫散热器的平均Nu可达同等条件肋片散热器的5.3倍，表明泡沫散热器用于LED矿灯时具有扩散集中热流密度的效果，同时金属泡沫具有良好的消声减震性能，从而保证矿灯等电子元件的高效安全。的高效使用。

基于SOA、WebGIS、JavaEE、数据交换等技术，研究并设计了高度集成的煤炭集团公司综合调度统一平台，克服了现有系统存在功能相对单一、数据孤岛严重的问题。平台主要包括表现层、业务层、数据层、集成层四层架构，其中，集成层实现数据的获取和集成，数据层通过分类存储管理建立数据共享机制，业务逻辑层采用SpringMVC框架实现具体的业务逻辑，表现层利用SVG、JSP以及WebGIS技术完成页面实现、数据校验等。实现了综合管理门户、平台监控、调度统计分析、安全监测联网、人员定位联网、生产运行监测联网、工业视频监控联网、应急物资管理、信息发布等功能。