通过对核桃峪矿井副立井及回风立井所穿特殊地层的研究分析，确定了井筒采用冻结法施工。基于该矿两井筒冻结深度大、地质条件特殊，提出超深冻结立井外层井壁设计时基岩冻结压力应综合考虑、内层井壁荷载计算应考虑含水层静水位及载荷折减系数的影响、整体浇注壁座安全设置方法以及超深冻结立井井壁结构设计应考虑的因素。

针对传统方式清理煤矿井下煤仓存在的问题，结合朱集东煤矿现场应用条件，提出一种与传统工艺相结合的气动隔膜泵清理水仓新方法，阐明了该方法的基本原理、清理工艺及其技术优势。实践证明，该方法施工工艺简单、效率高、劳动强度低、安全度高，取得了良好的经济及社会效益。

为实现霍尔辛赫煤矿3207大采高工作面在煤质松软、地质条件复杂情况下的安全回撤，采取了末采不降采高、即时做回撤通道的方案。通过分析临近大巷保护煤柱留设、设备尺寸限制以及工作面末采阶段矿压显现规律，确定了回撤通道合理的位置；通过对支架回撤过程的几何运算得出了回撤通道断面的合理尺寸；通过改造末采挂网和采煤工艺，创造了一套适合5.0m大垂高回撤通道的支护工艺。

为解决寸草塔二矿31201进风巷沿空掘进片帮严重的问题，基于理论分析和计算，给出了合理的煤柱宽度，提出了顶板采用“螺纹钢锚杆+焊接钢筋网片+锚索+π型钢带”、采空区侧巷帮采用“螺纹钢锚杆+焊接钢筋网片”、煤壁侧巷帮采用“玻璃钢锚杆+双层高强度双抗塑料网片”的锚网联合支护方案。并利用FLAC3D数值模拟软件对31201进风巷地质条件及支护方案进行了模拟，模拟结果显示：采用该支护方案巷道顶板下沉量和两帮移近量均较小，可忽略不计，且巷道两帮水平应力为负，表明巷道表面的煤不受拉应力，不存在片帮的倾向。现场试验表明，巷道均未出现片帮现象，且巷道变形量不大。

介绍了全新的基于PLC的煤矿用乳化液自动配液系统的设计，该系统主要采用射流泵和防爆电磁阀，结合液位传感器和浓度传感器来实现自动配液功能。系统的两套配液方案分别为体积法配比和浓度计配比，自动配液时可以实现方案的自适应。另外通过对信号的采集和处理，开发了智能故障诊断功能，并且在故障时可以实现两种配液方案的无扰切换，提高系统的可用性和稳定性。现场应用表明：该系统在与乳化液泵站的配套工作中安全、稳定、准确，效果良好。

以掘进机内喷雾喷嘴为研究对象，利用理论与试验相结合的方式，在深入阐述了雾化除尘机理的基础上，分析了目前所使用的喷嘴的弊端，进而设计出能够克服这些弊端的新型喷嘴结构。通过对新、旧喷嘴结构进行的对比试验分析，可以得出：新型喷嘴具备耗水量少，防堵塞能力强，除尘能力强等特点。为该装置的推广应用提供了理论指导。

研究了基于Hadoop的矿用电力设备监控保护系统。给出了电力参数计算方法和基于ARMA的时间序列预测算法，设计并实现了一种专门为煤矿设计的集继电保护、综合测控、数据通信和历史数据分析预测功能于一体的矿用综合保护系统。实验结果显示，该系统是一种高效实用、可扩展性强和易于部署的矿用电力设备监控保护系统。

综放开采中，初始煤岩分界面作为后续移架放煤过程的约束边界，其发育过程和形态特征对后续放煤效果影响很大。以散体介质流思想为基础，结合室内散体顶煤放出三维模拟试验和PFC^3D数值模拟结果，建立散体顶煤初始煤岩分界面的力学模型并进行深入分析。结果表明，初始煤岩分界面斜率上小下大的根本原因是煤岩分界面上不同位置所受侧向压力不同，放煤步距和破碎成散体的直接顶厚度是控制初始煤岩分界面形态的重要因素。提出了破碎直接顶合理厚度的确定方法和计算公式，从而达到控制散体顶煤初始煤岩分界面形态使其利于后续移架放煤的目的。

针对我国铝土矿资源短缺的问题，经工艺路线论证，实验室及工业化试验，自主研发了“减量化、流程短、成本低、环保”的粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝工艺技术，基本具备了工业化条件。以该技术为核心，依托准格尔煤田“高铝、富镓”煤炭资源，规划了建设包括发电、粉煤灰生产氧化铝、电解铝、铝材加工等产业一体化的“神华准格尔矿区煤炭伴生资源循环经济产业”项目。阐述了“一步酸溶法”工艺技术及中试装置试验研究情况，深入分析了循环经济产业项目工业化的各项风险因素及其规划，并说明了目前工业化的进展情况。

鲍店煤矿主立井箕斗装载硐室总高度20.49m，掘宽8.5m，掘进工程量1337.9m3。箕斗装载硐室安排与主井井塔平行施工，节省矿井建设工期3个月。硐室锚喷和钢筋混凝土分两次支护，让围岩得以变形，充分发挥了围岩自身的支撑能力，使第二次衬砌的钢筋混凝土碹得到一个较大的承载力安全系数。

分析了平朔矿区露井联采的特点，研究了平朔矿区露井联采存在的主要问题，分别从井工开采对露天边坡的影响及露天开采对井工巷道的影响两个方面提出了具体解决方案，并总结了平朔露井联采取得的主要技术成果和经济效益，可为相似地质和开采技术条件下的矿区露井联采起到一定示范作用。

为优化南梁煤矿区段煤柱宽度，通过对20m区段煤柱应力进行现场应力监测表明，20m区段煤柱未达到煤柱的破坏强度，煤柱尺寸有减小的潜力，并采用数值模拟分别对留设煤柱宽度为15m、14m、13m、12m时的煤柱应力、塑性区进行分析，模拟结果表明，在煤层埋深135m的条件下，14m的区段煤柱稳定，其应力峰值小于煤层长时强度，区段煤柱核区率大于65%保持稳定；而13m的区段煤柱容易发生失稳。

煤炭开采的原则是优先考虑平硐开拓、其次斜井开拓、最后立井开拓，资源埋深大于400m的条件适宜于立井开拓。从技术角度分析了埋深在400m左右的煤层，斜井开拓和立井开拓都能满足需要，但选取的开拓方案应在技术上可行、同时又在经济上最优。文章根据方案比选的基本方法和资金的时间价值原理，利用费用现值法(Present Value Cost)分析对比方案费用现值得出结论，同时对影响费用现值的敏感因素进行临界点分析，为解决矿井开拓方案技术经济比选问题提供灵活、有效途径。

为了充分回收利用煤矿矿井回风及排水中的低品味热能，解决煤矿生产过程中成本过高等问题，依据冷热负荷计算、热泵供热和供冷能力分析设计了矿井低温热能综合利用技术方案，并对投资及经济效益进行分析。结果表明，利用该低品位热能利用技术，每年可减少耗煤量约11016t标准煤，减少CO2和SO2排放量分别约为28641t和220t，年节省运行费用479万元。

矿井主通风机是矿山的重大安全设备，其正常运行与否直接关系到矿井的安全生产，因此设计一套可靠稳定的通风机电控系统至关重要。红庆梁煤矿主通风机电控系统主要包括高压变频调速系统、PLC控制系统、智能上位监控系统和高低压配电系统共四部分。着重探讨了该电控系统的设计特点，介绍了系统框图和系统实现的功能等，此外还对电控设备的相关参数进行了详细阐述，同时指出了该系统和其他电控系统之间的不同之处。经实践证明，该电控系统实现了主通风机的精确控制，另外该电控系统可靠性高、操作简单、运行稳定，可确保矿井的安全生产。

输煤栈桥是煤炭企业的重要构筑物之一。当煤炭由栈桥地板或侧墙开的卸煤孔卸出后，形成煤堆，在栈桥背后堆积，挤压支架，由于不均匀煤压的存在，造成支架变形。为了保证结构继续安全使用，应采取一些可靠的措施进行维修加固。结合工程实例，通过分析支架的受力情况，对变形原因进行剖析，对结构进行计算，结果表明，四边形、圆筒形、椭圆形等筒体结构可增强配煤栈桥的承压能力。

温家庄选煤厂的产品装车外运方案由火车装车外运改为汽车装车外运，通过详细的调研计算，确定了仓储形式及储量，设计了装车区总平面布置，并确定了装车仓的工艺布置和装车方案，采用多点装车结合计算机自动化控制系统实现了多种产品同时装车，也解决了传统汽车装车时效率低、计量精确度差的问题。

为简化低浓度瓦斯输送工艺，基于可燃物、助燃物(氧化剂)和点火源的瓦斯爆炸三要素，从理论上分析了低浓度瓦斯输送管道取消抑爆装置的可行性，并提出了无抑爆装置的低浓度瓦斯输送工艺。结果表明，无抑爆装置的低浓度瓦斯输送工艺是一种系统简单可行的新工艺。

简要介绍了水泥土搅拌法受力原理及加固地基的优点，结合黄骅港港区一级雨水提升泵站工程实例，从地基处理方案的确定、水泥土搅拌桩的设计、施工和检验等方面，着重讨论了水泥土搅拌桩设计计算和复合地基变形计算。按照设计施工完成后，主体建筑没有出现下沉或沉降不均匀现象，达到了设计要求。

为了提高大断面煤巷的掘进速度，运用因子分析法获得了影响金庄煤业大断面煤巷快速掘进的4个因子：工程地质条件因子、掘进设备因子、支护技术因子及施工组织管理因子，并利用FLAC3D软件对不同支护方案进行数值计算，得出了较优的支护参数。现场应用表明，优化方案显著提高了巷道支护的速度和可靠性，为首采面的早日开采奠定了基础。

针对大倾角破碎特厚煤层综放工作面回采巷道支护失效的问题，深入分析了锚网索喷支护失效的原因，在对锚杆、锚索安装配套材料的规格及强度和锚索涨紧强度、锚杆预紧扭矩、托锚力等相关技术参数进行现场测试的基础上，形成并成功地实施了适合大倾角破碎特厚煤层综放工作面回采巷道围岩控制的“三高、三小、三及时、两协调、一让压”、薄弱部位补强、较大托盘护表的锚网索喷支护关键技术，使深部回采巷道围岩得到有效控制。

针对渝阳煤矿北三区+200m岩石轨道巷围岩变形严重、支护效果差的问题，分析了锚网喷支护巷道围岩破坏的原因，提出采用锚注支护对+200m岩石轨道巷进行修复加固，并设计了锚注支护方案及支护参数。结果表明：+200m岩石轨道巷采取锚注修复加固支护后，有效控制了巷道围岩变形，两帮及顶板分别在38d和46d内达到稳定，位移速度小于0.15mm/d，支护效果显著，巷道稳定情况良好。

针对潘三矿西二石门顶、帮、底破坏严重等问题，分析了巷道变形和破坏的原因，在充分利用了原有支护基础上采用了顶板中空注浆锚索和底板无止浆层分层注浆技术进行巷道维修。结果表明，该巷修技术不仅减少了巷道的变形，增强了巷道的稳定性，而且大大提高了巷道围岩的整体性，取得了很好的支护效果。

针对底板揭缓倾斜突出厚煤层传统揭煤技术中存在的安全岩柱厚度控制困难、放揭煤炮后易留下“煤坎”等问题，提出了“留底”法构造石门导硐揭煤技术并进行了系统阐述。结合胡底煤矿主运输石门措施巷揭3#煤具体情况，详细讨论了相关施工工艺流程和关键安全技术措施。实践证明，该方法能安全有效揭缓倾斜突出厚煤层。

以晋城老矿区为例，针对上部3号煤层存在采空区积水情况，采用地面瞬变电磁法和井下音频电透法进行综合探测，首先利用瞬变电磁法对含水体敏感的特征进行先行探测，然后结合井下音频电透法减少前者的体积效应，通过对这两种方法探测结果的综合分析，准确地圈定了主采煤层上部的采空区积水区域，为矿方疏放水工作提供了可靠的依据。

针对宏达煤矿21021复采工作面煤自然发火事故，分析了复采工作面高位浮煤自燃诱导因素和治理难点。在此基础上，应用了以三相阻化泡沫快速降温、覆盖充填裂隙为主，合理调整通风设施实现局部、均压减少漏风为辅的火区综合治理技术，并探索了过松散采空区两级套管钻进工艺。治理后火区内氧气浓度明显降低，其余各项指标均满足火区启封要求。

为研究察哈素煤矿综采工作面在末采阶段矿压显现规律、保障设备快速回撤，现以该矿3101首采面末采阶段开采实践为工程背景，采用理论分析和现场实测的方法，结合循环增阻速度判据和末阻力来压判据分析工作面来压特征，确定合理等压位置和推进计划。结果表明：3101工作面正常开采时周期来压步距为18.6m，来压持续长度4～6m。利用停采等压技术可有效控制来压位置，减小来压步距；合理留设等压位置，可保证挂网和贯通回撤阶段顶板压力显现较缓和；采用循环增阻速度和末阻力来压判据相结合的方法能更加有效地分析工作面来压特征。

针对近距离残煤复采期间易产生自然发火等问题，采用综合机械化放顶煤一次采全高采煤法对上下煤层进行合采及错层位巷道布置系统，在此基础上，分析了工作面回采后易产生自然发火的区域，并采取了充填发泡材料、喷洒阻化剂及注氮等防灭火技术，研究可为类似条件的矿井自然发火防治技术提供一定的借鉴意义。

通过对井下人员定位系统运维管理上存在问题进行梳理和管理模式的调研，构建出一套行之有效的井下人员定位系统管理体系。重点阐述了管理体系的制度建设、统一模板、技术培训、“菜单式”检查、信息系统、煤矿自主管理等六部分主要内容，详细介绍了管理体系的具体建设方法。通过该体系的实施，井下人员定位系统日常运维管理更加科学、规范、有效，系统运维管理水平大大提升。

水压致裂是提高综放工作面顶煤冒放性的有效措施。通过对水压致裂机制的探讨，运用数值模拟的方式完成了不同渗透水压作用下试件强度及加载特性的数值实验，获得了孔隙压力演化规律和致裂特性，提出了评估注水致裂强度劣化的评估指数。结果表明：在孔隙水压作用下试件破坏所需荷载减小；在注水水压小于3MPa时各个试件破裂前，荷载曲线基本呈线性增加的趋势，在达到试件的峰值强度时试件破坏，轴向荷载呈现出迅速跌落的现象。孔隙水压较大时，较早的对试件顶部产生破坏。随着孔隙水压的加大试件的极限荷载及强度逐渐降低，劣化指数Y呈指数型上升趋势，为选择合理的注水压力提供了依据。

基于深部开采富含水层及老空水下煤层易受水灾影响这一状况，以鸡西新发煤矿采空区积水下29#煤首采工作面地质条件为背景，依据关键层理论、顶板运移规律、采场裂隙发育特性等理论，采用相似材料模拟实验研究了工作面顶板裂隙带发育高度、应力变化分布及规律，通过实验测定的现场取芯岩石的物理参数确定合理相似材料配比，进而构建相似实验模型模拟采场回采，模拟实验结果表明裂隙带高度21.8m，冒落带高度4.5m，老顶最大应力峰值30kPa，与地面钻孔实测数据做对比分析，钻孔实测裂隙带高度23.1m，冒落带高度4m，实验数据较实测分别相差-1.3m、0.5m，最大差值小于9%，符合误差标准要求，验证了相似模拟研究导水裂隙带的可靠性，揭示了鸡西矿区29#煤导水裂隙带发育情况。

大倾角仰斜采场的围岩稳定性是制约安全高效开采的重要因素，以杨营煤矿大倾角仰斜开采生产实践为例，在软弱破碎围岩大倾角仰斜采场中引用“内外应力场理论”来分析采场的力学问题，建立起大倾角仰斜开采条件下，倾角和支架的支护阻力对内外应力场分布影响关系。并运用UDEC数值模拟软件对近水平和大倾角条件下采场矿压规律进行模拟，通过数值模拟对比分析，得出大倾角仰斜采场应力场分布规律及支架支护阻力对围岩稳定性影响的规律，为大倾角仰斜采场围岩稳定性研究提供理论依据。

回采巷道的支护效果直接影响回采工作面能否安全、正常的推进。以盐井一矿首采工作面为研究基础，现场监测运输平巷的巷道变形量及顶板离层量，并对监测数据进行分析。同时，根据现场实测发现：对于那些顶板较为破碎，围岩不稳定的巷道，现有顶板离层仪不能满足其监测要求。因此，改进了原有的顶板离层仪，提高了顶板离层仪的监测精度及顶板离层监测的连续性。

煤层气排采过程中，煤层渗透率主要受有效应力效应、煤基质收缩效应和Klinkenberg效应的影响，基于有效应力正效应和煤基质收缩负效应建立了排采过程中渗透率的动态变化模型，通过模型分析、求解，得出了孔隙压力临界点，结果表明，该值与弹性模量成正比，与泊松比的倒数成反比。结合煤层气井排采的实际情况，推导出了动液面极值，该值反映了产气量增加时动液面的理论位置，解决了排采过程中动液面的控制难题。

为了研究不同低变质煤种的自然升温过程中自燃特性参数的变化规律，选用低变质程度的长焰煤、不粘煤、弱粘煤3种煤样为研究对象，运用XK-Ⅶ型煤自然发火实验装置对3种松散煤体进行煤自然发火的特性参数测定，运用气相色谱仪对其不同温度下的气体进行分析，对煤自然发火参数进行测算。分析了耗氧速率、放热强度、CO、CO2、CH4的生成速率以及C2H6/CH4、C2H4/CH4比值的变化规律。实验结果表明，相同温度下CH4的产生速率随煤质加深增大；80℃以前，相同温度下放热强度随煤质变质程度加深降低，在100℃后，相同温度下放热强度随煤质变质程度加深反而逐渐增大。

介绍了选用瓦斯含量法预测突出危险性的理论基础和煤层瓦斯损失量计算方法，并以永红矿为例，分别对3012工作面3#煤层进行取样，打钻取煤芯深度分别为15m、25m、30m、35m、45m、60m，用瓦斯含量法测定井下瓦斯损失量Q1、井下和实验室解吸瓦斯含量之和Q2、粉碎瓦斯含量Q3的值，并对比分析不同深度对瓦斯含量Q值影响。同时进行现场考察，并对试验数据进行对比分析，试验结果表明：瓦斯含量测定法在钻孔深度为30～35m时，测定值基本为原煤层瓦斯含量。

气动单轨吊气控系统主要用于气动单轨吊机车的运行保护，制动系统的监控及整车控制。文章利用FluidSIM-P软件对气动单轨吊的气控系统回路进行设计及仿真，对气控单元的设计内容以及仿真结果进行分析并做了较为详细的介绍，实时直观地显示控制回路动作和各个物理量的动态特性，为设计、优化、分析及研究方案提供了有力的保证。

基于对资源型村镇环境现状的分析研究，引入并运用生态植入理论，进而从三个方面对资源型村镇进行生态改造，即村庄的搬迁和选址、城乡生态融合系统的建立以及运用地理信息系统(GIS)对采空区村镇进行生态监测。在此基础上，结合邯郸市峰峰矿区的生态改造方案，进一步阐述了生态植入理念对于新型城镇化背景下资源型村镇发展的重大意义。

网络新技术应用对准确的了解网络实体的位置提出了要求，IP地理定位技术就可以满足这一需求。介绍了IP 定位技术的基本概念和相关应用，研讨了现有的IP地理定位技术，并提出了一种基于网络路径测量的IP地理定位方法，该方法通过测量测量观测点到目标IP的路径和时延，变换测量数据包的大小推断路径距离，结合路径之间的关系定位目的IP的地理位置。通过建立实验环境，对提出的IP定位方法进行了实验验证，并与其他方法进行了比较，表明该方法可以更加精确的定位IP的地理位置。

运用PSO算法设计了概率积分法预计参数反演程序，通过设计实验，对PSO算法反演概率积分法预计参数的可靠性、抗粗差干扰能力、抗观测点缺失能力及对初值的依赖性等四个方面进行研究。结果表明：运用PSO算法可以准确的反演出概率积分法预计参数，算法对随机误差和测点缺失有较强的抗干扰能力。在给定初值误差不大于10%时，初次反演结果令人满意；初值误差不大于50%时，下沉系数和主要影响角正切反演结果，不受初值影响。进一步分析表明，将反演参数二次回带重新反演可获得较为准确的结果，同时，适当增加初始种群规模，可提高参数反演的准确性和可靠性。

以豫南地区煤矸石为原料，在微波场中通过酸浸法进行了提取煤矸石中氧化铝试验。研究了微波功率，煤矸石粒径，煤矸石煅烧温度和煅烧时间，酸浸浓度，酸浸时间，酸浸温度等因素对Al2O3浸出率的影响。试验结果表明，微波功率为500W，煤矸石破碎至80目，在700℃下煅烧90min，固液比1∶3条件下，用浓度20%的盐酸65℃下浸取40min，Al2O3的浸出率可达86 %。与传统方法相比，该法节省了时间同时对操作环境有所改善，样品进一步制成含铝产品，有较好的应用价值。

在现有煤成浆性影响因素分析的基础上，提出了孔隙率和表面特性是影响煤成浆性的实质上的机理因素，并以蒙东褐煤为研究对象，进行了试验验证，结果表明：经105℃空气氛围干燥3h后，干燥煤的成浆性变差，其主要原因是干燥过程导致的煤比孔容和比表面的提高；与之相对的，干燥煤接触角变大，说明单纯采用接触角测量数据推断煤成浆性是不严谨的。

桩端位于基岩CFG桩复合地基工作性状不同于其他地区。通过现场静载荷试验确定岩基地区19根CFG桩复合地基荷载-沉降曲线，分析了岩基地区不同桩长情况下复合地基沉降变化及荷载传递机理。结果表明，桩端位于基岩CFG桩复合地基沉降量较小，长桩桩端阻力的发挥具有一定的滞后性，短桩呈现出明显的端承性。基于现有试验成果提出了岩基地区CFG桩复合地基沉降的二阶段模型。

针对胶带、铲车、簸箕、汽车衡及溜槽等汽车装载设备装车时需反复启停汽车、装载后需人工堆高平车的问题，为提高煤炭等散装物料汽车装载运输行业的自动化水平，提出了基于悬吊刮板的自动化装载及平车工艺，研制出一种汽车装车站用主动式布料平车装置并与快速定量汽车装车站集成后推广应用。多个矿区现场使用表明：装置实现了汽车入位后的快速定量装载和自动布料平车，40t载重货车装车效率约提高60%、缩短为2min，车厢内料堆截面满足运输要求，无需人工修整。

由于当前煤炭行业下行，企业财务状况恶化，银行贷款、债券融资受限，煤炭企业可以考虑开展资产证券化融资。文章介绍了煤炭企业应收账款资产证券化融资方式的特点，分析了煤炭企业应收账款资产证券化融资的可行性，并详细介绍了煤炭企业应收账款资产证券化流程中的关键环节。指出：应收账款资产证券化融资可盘活煤炭企业存量资产，提高账面资产的流动性，引入低成本流动资金，对于负债高企、急需资金进行产能建设或产业转型的煤炭企业来说具有积极的作用。

针对煤矿井下工程管理过程不清的状况，依据Petri网和项目生命周期的理论和方法，创造性地对煤矿井下工程管理全生命周期进行过程识别与Petri网建模。首先，构建了煤矿井下工程全生命周期过程体系；然后，根据全生命周期的各个过程以及子过程组成的逻辑关系，选用Visual Object Net++软件对煤矿井下工程的全生命周期、设计与计划阶段、施工与控制阶段、考核与结算阶段进行Petri网过程建模。为基于工作流的煤矿井下工程信息管理系统的开发提供了过程模型基础，对实现煤矿井下工程管理过程的协同管理和信息化管理具有基础作用。

研究了我国煤炭工业法治建设现状，分析了煤炭工业法治建设存在的主要问题，结合当前能源革命及煤炭工业转型升级的新形势，提出了完善煤炭工业法治建设的原则，围绕新常态下煤炭工业发展所面临的关键问题，给出了推进煤炭工业法治建设的若干策略。