为解决传统平面巷道系统下长期存在的端头丢煤多、浮煤易着火、回风巷沿底板不利排瓦斯等普遍问题，以及倾斜工作面设备下滑、深部开采冲击地压多发等技术难题，依据错层位采煤法技术，研究了在现有综放工作面全面推广应用错层位立体化巷道布置的技术可行性。提出根据不同条件应用错层位零煤柱、负煤柱和梯形小煤柱的巷道布置方案。结果表明，错层位立体化巷道系统可取代现有的综放开采巷道布置，实现传统综放开采的技术升级。

以新街一井缓坡斜井盾构法施工为工程背景，研究得出了长距离缓坡斜井盾构法施工不同风筒长度的风量及负压变化规律。研究表明，缓坡斜井盾构法施工随着风筒长度的增加，所需风机供风量呈线性递增，对应通风负压呈二次非线性递增。研究成果应用于示范工程，通过适时调整通风机风量，可以满足长距离缓坡斜井下坡盾构施工通风相关要求，并有效地降低通风机能耗。

针对色连矿6111大倾角沿空掘巷窄煤柱合理尺寸难以确定的问题，基于弹塑性极限平衡理论计算了煤柱宽度，运用FLAC3D数值模拟了不同煤柱宽度时巷道围岩应力分布规律和变形特征，确定了窄煤柱合理宽度并成功应用于工程实践。研究结果表明：随着煤柱宽度的增加，窄煤柱侧应力集中从无到有，实煤体侧应力变化较小，巷道围岩顶底板及两帮变形呈不同增幅的变化。工程实践表明，沿采空区边缘留设5m窄煤柱的宽度科学、可靠，能够满足现场需要。

针对现有保护层开采技术现状，提出了实现倾斜方向连续卸压的留煤柱开采保护层技术。通过理论分析认为当煤柱内部超过88%的范围为塑性区时，煤柱存在发生突变、失稳的可能性，给出煤柱留设尺寸的计算方法。在此基础上，利用煤柱保持稳定的时间，提出相应的回采工艺，对卸压效果进行分析。并结合实际工程背景对煤柱的留设及回采工艺参数进行了计算，认为在减小煤柱尺寸的前提下，可实现被保护层倾斜方向的连续卸压。

为了更好利用煤矿乏风中蕴藏的清洁能源(甲烷)，结合国家设计规范和设计实践，设计研究了蓄热氧化发电工艺流程、电站主要系统及主要设备选型，并将设计要点应用于高河煤矿瓦斯蓄热氧化电站设计，运行实践表明：2015年5月至10月期间，累积发电量4170万kW·h，累积减排当量二氧化碳55万t，取得了良好的经济效益和环境效益。

为了对纳二矿运输系统实现自动化运行的现状进行分析，从纳二矿机运队人员结构、纳二矿实现运输系统自动化运行的硬件条件以及运输系统自动化试运行情况等几方面展开研究，同时对纳二矿实现运输系统自动化遇到的主要问题进行了分析。分析结果表明，目前自动化运行的基础条件具备，实现自动化运行是可行的，但困难也很大，需随着自动化功能的逐步实施、成熟与完善。煤矿需逐步核减人员定员，薪酬标准逐步提高，最后探索形成完善的自动化运行体系。

针对煤矿井下局部通风机无法实现地面远程监控的不足，介绍了一种矿井局部通风机智能控制系统的设计方法。从总体上对装置结构和设计原理进行了阐述，采用高性能单片DSP为核心的计算机控制系统，配合相应的软件设计使装置具有保护功能、运行功能、通信功能等，实现了矿井风机的远程数字监控，达到了“无人化”、“智能化”技术条件。

针对现行标准《煤炭可选性评定方法》在实际应用过程中的问题进行了分析和探讨。在不同分选精度下，计算分析了某一分选密度所对应的错配物料密度范围，提出了以扣除分选密度±0.35g/cm3以外物料为基准计算δ±0.1含量的动态修正方法，实现了满足不同煤质特征的可选性评定，克服了现行评定方法对部分煤质的“失真”问题。建议对现行评定方法进行优化，使其对各种原煤可选性评定具有普适性。

针对葫芦素矿井箕斗装载硐室的工程地质条件，采用数值模拟方法，对硐室动态施工、生产振动、围岩蠕变特性进行了深入的分析。提出了预注浆、锚网索喷与钢筋混凝土砌碹的联合支护技术，成功解决了软岩条件下特大型硐室结构设计与围岩稳定控制难题。该研究对类似条件下的大硐室设计具有重要的借鉴意义。

介绍了目前国内天然气脱除酸性气体与脱水的方法，阐述了低浓度煤层气净化系统工艺方案及净化控制指标：采用一乙醇胺(MEA)溶液吸收原料气中的酸性气体，采用分子筛吸附法深度脱除煤层气中的水。对该系统进行了性能测试，达到了设计指标，可为工业化装置的放大设计提供参考。

为了灵活设计出适合现代矿井运输车辆行驶要求的专用道路，减少专用道路工程中的高填深挖现象，减轻专用道路建设对生态环境的影响，并应对实际工程中由于客观条件无法满足《厂矿道路设计规范》中通往炸药库道路最大纵坡规定的情况，在深入分析代表性车型性能的基础上，探讨了新建矿井通往炸药库道路的坡度选择，指出灵活把握专用道路的设计坡度需要对煤矿专用道路交通组成进行全面的调查分析，在不降低安全性的前提下进行。

巴拉素矿井行政公共建筑区设计结合高差3.7m的场地现状，采用“两主轴一副轴”的规划结构。运用整体化的设计手法，对平面布局、建筑形象、景观空间等进行设计，使行政公共建筑区形成和谐有机、统一完整的整体。

为解决杨家村矿弱胶结软岩顶板裂隙水影响下煤巷支护难题，采用现场调研、室内实验、数值模拟、现场实测手段，研究了该巷道围岩水理为解决杨家村矿弱胶结软岩裂隙水影响下煤巷支护难题，综合采用现场调研、室内实验、数值模拟、现场实测研究手段，研究了该巷道围岩水理性质，揭示了巷道围岩变形机制。研究结果表明：①围岩含易吸水粘土矿物，遇水易产生塑性软化变形与体积膨胀|②岩石软化系数约为0.17，属于软化岩石|③随着含水量的增加，岩石试件单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角、抗拉强度、凝聚力等物理力学指标值逐渐降低，但泊松比逐渐增加|④受顶板围岩裂隙水影响，围岩物理力学性质劣化较为显著，岩层层间胶结能力差，围岩承载能力降低，致使顶板变形严重|⑤直墙半圆拱形巷道与锚网索喷支护技术能有效改善围岩物理力学性质，提高围岩承载能力。现场应用表明：顶板最大下沉量为48mm，最大离层量为22mm，满足了矿井安全高效生产要求。

为解决鸿发煤业副井马头门变形破坏问题，根据实际揭露工程条件及马头门变形情况，对马头门的变形原因进行分析，采取了“锚索簇+双液注浆加固”修复方案，现场实践表明，该方案有效地控制了围岩变形，解决了鸿发煤业马头门变形问题，为类似条件马头门支护和变形修复提供了参考、借鉴经验。

为解决高膨胀松软围岩邻空巷严重底鼓问题，采用十字布点、钻孔成像等方法对高膨胀松软围岩邻空巷变形规律及煤柱上覆岩层破断结构进行了现场实测，以此为基础分析了高膨胀松软围岩邻空巷底鼓变形关键影响因素及变形机理。研究结果表明，围岩应力和煤柱自身强度为高膨胀松软围岩邻空巷底鼓变形的关键影响因素|邻空侧上覆岩层失稳活化为其剧烈底鼓变形的根源。据此提出了高膨胀松软围岩邻空巷底鼓防治技术：①侧向切顶优化围岩应力|②巷旁充填弱化覆岩活化程度|③注浆加固提高煤柱自身强度，以期为高膨胀松软围岩煤层的安全高效回采提供借鉴。

针对谢一矿5121(s)B9b工作面坚硬顶板巷道受高地应力及动压影响较大，采场坚硬顶板在垮落时垮落步距大，来压强烈等特点，采用理论分析及现场实测相结合的方法，研究了顶板的垮落特征及其对回采巷道影响，对工作面运输巷采用了树脂加长锚固强力锚杆和锚索的组合支护方式，确定了锚杆索支护参数，并制订了合理的支护方案。现场实测表明，强力锚网索组合支护系统能够满足深部坚硬顶板巷道支护要求，巷道的最大变形率控制在6.1%以内，确保了掘进及回采期间的巷道安全。

为了研究大断面开切眼围岩破坏及控制技术，以山西王家岭矿4号煤层开切眼为工程背景，采用现场调研分析、数值模拟、现场施工试验与实测相结合的方法，研究了特大断面开切眼的变形破坏特征，详细分析了组合锚索桁架主动控制原理、布置方式及优越性，最终提出采用组合锚索桁架主动控制的原理与相应技术，得出适应于现场的详细支护方案并实施。工程实践验证了该支护指导思想和技术的科学性。

枣泉煤矿是我国西北侏罗系顶板裂隙水害典型代表矿井，主要受顶板直罗组砂岩含水层威胁，且存在大量烧变岩水，严重影响矿井正常生产。为了解决常规钻孔疏放顶板水时存在的施工工期和疏放周期长等问题，在11202工作面形成前，采用随钻测量定向钻进技术施工的定向长钻孔及分支孔对顶板直罗组砂岩含水层和烧变岩水进行了超前疏放，共完成4个定向长钻孔和5个分支孔，总进尺2589m，最大钻孔深度603m，单孔最大瞬时放水量64.8m3/h，疏放周期三个月时共放水57440m3，解除了顶板水害隐患，减少了工作面准备时间，确保了巷道掘进和工作面回采的安全。

针对新集二矿2101采区连续开采存在采掘接替紧张的问题，在210102工作面应用预掘腰巷沿空掘巷，即待210106工作面回采超过腰巷后再施工210102机巷里段|在210100工作面采用预掘机巷沿空留巷，待210102工作面回采后再进行巷道修护。预掘巷道开采技术的应用，有效解决了采掘压茬期对连续开采的限制，实现了2101采区工作面的连续开采，对类似条件下区段内连续开采具有较好的借鉴价值。

赵固一矿11171工作面为避开薄基岩、断层的影响，工作面布置为刀把式工作面，研究了刀把式工作面大、小切眼对接技术，合理确定了液压支架和刮板运输机的对接技术，顺利实现了工作面的精确对接，提高了效率，确保了工作面连续生产，为类似条件的综采面提供了借鉴的价值。

为了研究松软厚煤层综放面矿压显现及覆岩运动规律，以余吾煤业S1206综放工作面为工程背景，通过现场监测、理论分析和数值模拟等方式，从支架初撑力、循环末阻力、工作阻力频率以及支架结构四个方面分析了工作面综放液压支架的适应性。结果表明：支架前柱受力普遍大于后柱，工作面两端支架压力小于中部。基本顶初次来压步距35.2m，周期来压步距11.7m，动载系数1.55，周期来压较强烈。监测数据分析表明，S1206工作面ZF10000/21/38型放顶煤液压支架选型合理，适应性好，完全满足生产需要。

以华亭大柳煤矿4煤综放开采涌(突)水为例，通过覆岩关键层位置研究导水裂隙带发育高度。结合离层水形成条件，分析区域离层水形成层位，并通过水质化验验证，确定了工作面涌(突)水水源，为华亭矿区乃至鄂尔多斯盆地较薄厚煤层开采防治水设计及措施制定提供了重要参考价值。

简述了深部软弱围岩流变应力恢复法(RSR法)地应力测试的原理、测试仪器及测试过程，并给出了该方法在平煤一矿测点约877m处的三维地应力状态实测数据。测量结果显示：三个主应力中，最大主应力和最小主应力近于水平，中间主应力近于垂直，属于水平构造应力场类型|最大主应力方向近于NW—SE方向，与平顶山地区近期的构造运动历史相一致。该方法测得的结果与应力解除法的测量结果相吻合|实测表明流变应力恢复法具有较大的使用价值，特别在深部软弱破碎的复杂地质条件下，在传统地应力测试方法难以实施时，该方法仍能顺利实现，适应性较强。

煤矿井下供电系统故障常会引起越级跳闸，这个问题严重影响了井下安全生产和工人的生命安全。文章针对煤矿井下电流保护装置的越级跳闸问题，结合井下线路短的特点，提出了基于分布式智能速断保护原理的光纤级联纵差保护，采用分层、分散式保护动作原理，提高了井下供电系统的安全可靠性。实际应用证明，该方法能较好地预防短线路的越级跳闸问题，最大限度地减少井下大范围停电事故的发生，从而保证井下供电系统的安全运行。

针对丰汇煤矿“三软”动压巷道支护困难的问题，通过采场围岩运移的分析，指出了回采巷道高应力场产生的原因，现场巷道观测得到了其超前支承压力的影响范围。通过对巷道变形影响因素的分析，指出了此类巷道变形是多因素耦合作用机制下的变形。对此类巷道的多因素耦合作用机制进行分析，提出了相应的支护的对策：支护系统要有足够的支护强度、刚度以实现对软弱围岩变形的控制|当巷道处于采动引起的高应力作用下时，支护系统能够通过适当的变形释放变形能。基于上述支护对策提出了针对该巷道的支护方案。数值模拟表明，该支护方案能有效控制丰汇煤矿回采巷道的变形。

在近距离煤层群上行开采条件下，上部煤层开切眼外错回采时覆岩破坏规律有其自身特点。采用高精度微震监测技术和理论分析方法对龟兹煤矿A6-103工作面经过下部煤层采空区开切眼时覆岩破裂、运移规律进行研究。监测结果表明：井下微震事件波形分为5类|工作面经过下层采空区开切眼的过程中，微震事件的能量和频次分为“正常—加速破裂—破裂减少”的3个明显过程|通过对微震事件的空间定位分析得到裂隙带发育高度为采高的14倍。

结合充填开采留巷的实际情况，对超高水材料充填开采留巷围岩运动及控制机理进行了分析。采用数值模拟采空区充填率为70%、80%、90%的留巷围岩活动规律，得出随着采空区充填率的提高，充填开采留巷围岩应力逐渐降低、围岩变形逐渐减小。针对试验工作面的实际情况进行了包式充填沿空留巷的工程实践，现场实测超高水材料充填开采留巷顶底板移近量在60mm以内、两帮移近量在30mm以内，巷旁包式充填体的支承压力小于2.5MPa，能够实现长时间使用的要求，可为类似地质条件下的超高水充填留巷提供技术参考。

以三种相似配比材料分别制作淮南矿区丁集煤矿13-1煤及其直接顶(底)、老顶(底)，在实验室深部巷道围岩破裂机理及支护技术模拟试验装置内进行大、小两种不同断面的矩形回采巷道真三轴加载试验。模型试验结果表明：应力梯度加载到一定程度时，大、小断面巷道围岩应变都经历了“浅部拉深部压应变，存在零应变点”，大断面应变明显大于小断面应变值|大、小断面底鼓达到峰值时的压力不同，前者小于后者，但最终位移量相当，分别为800mm、725mm|深部开采条件下大断面变形量大，矿压实测结果与试验结果吻合。综合研究表明：特定开掘尺寸及支护强度下，大断面预留大变形是深部矩形回采巷道围岩稳定性控制的有效途径。

为了最大限度解放“三下”煤炭资源，同时更好地保护地表建筑物，以邯矿集团陶一煤矿充九采区超高水材料充填条带开采为工程实例，采用FLAC3D数值模拟和现场实测的方法，对超高水材料充填条带开采岩层移动和地表沉陷规律进行研究，分析不同充填条带开采方案地表移动规律，得出最优合理开采方案。结果表明：充填条带开采，地表建筑物均控制在Ⅰ级破坏范围内，地表与基本顶下沉是协调同步的|模拟与实测结果基本吻合，实测地表减沉率达到95%。

以桃园煤矿1035工作面突水事故为研究对象，分析了采动煤岩体破坏诱发隐伏陷落柱的突水原因与机制。并针对突水地点的地质条件，基于Darcy、Brinkman、Navier-Stokes(N-S)方程，建立了简化的三维隐伏陷落柱突水非线性渗流耦合模型，采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics(CM)，对地下水由含水层经过陷落柱进入巷道的突水全过程进行了模拟研究。结果表明：隐伏陷落柱和导水破碎带是诱发突水的关键部位，发生突水应满足两个条件，一是含水层通过陷落柱或导水破碎带与采掘空间相连通|二是含水层有充足的补给水量，并保持恒定的水压|在突水过程中流速呈现阶跃式增加，线性Darcy渗流不能完全描述突水全过程，建立的三维隐伏陷落柱突水非线性渗流耦合模型较好地描述了该过程，证明了模型的合理性|对突水原因与机制的分析与突水调查结果相一致，验证了突水机制分析的正确性。

通过对广元市三堆镇垃圾处理场滑坡区地质背景条件的深入研究，根据边坡变形破坏迹象，结合滑坡的体结构特征，采用工程地质分析与数值计算相结合的手段，进行边坡变形破坏的机制和模式分析，提出了滑坡成因机制，同时对滑坡成因机理、诱发影响因素进行了分析论述。并以此为基础，对滑坡以后的发展变化趋势及变形机理进行预测评价。

运运用FLUENT软件对动力外置式对旋风机进行数值模拟，分析其内部流场变化情况，并对该类型对旋风机在不同轮毂比下的流场进行了模拟和分析，通过对比分析得出轮毂比对动力外置式对旋风机的压力、流量、效率等气动性能参数的影响，为对旋风机的优化设计提供相关参考。

由于煤矿机器人的防爆安全等级尚未到达ia本质安全，为避免引起灾害事故，煤矿机器人在执行环境探测和救援任务时不能进入瓦斯危险区域，因此，煤矿机器人需要躲避瓦斯危险区域。文章提出煤矿机器人对区域分布的瓦斯气体避障的路径规划方法，运用MAKLINK方法表征煤矿机器人的作业环境网络图，采用蚁群算法优化的Dijkstra算法得到的煤矿机器人作业路径，分别在仅有瓦斯危险区域分布和同时存在瓦斯危险区域分布及障碍物两种情况下进行路径规划实验研究。结果表明，本文提出的方法在满足安全距离和收敛速度条件下实现了最优路径规划，该方法对煤矿机器人快捷安全作业和提高煤矿机器人智能化具有重要意义。

针对刮板输送机减速器故障类型多、诊断准确率低的问题，基于量子遗传算法理论，提出了一种基于量子遗传算法的神经网络故障诊断方法。利用量子遗传算法对神经网络权值、阈值进行优化，加快目标的优化求解。初步研究表明将量子遗传算法与BP神经网络结合可以有效地解决神经网络收敛速度慢，易陷入局部最小等问题，有助于提高刮板输送机减速器的故障诊断精度。

针对水资源对煤炭开采、煤炭洗选、燃煤发电和煤制油化工等煤炭开发利用产业发展的制约，提出了充分利用矿井水和城市中水满足煤炭开发利用水资源需求的总体思路，分析了矿井水和城市中水利用的主要技术路径和研发方向。通过神华集团的案例，证明利用矿井水和城市中水是煤炭开发利用与水资源协调发展的有效技术途径。

分析了高灰煤泥难选的原因并探讨了现有的分选技术和新型分选设备，得到的主要结论如下：高灰细泥夹带是造成精煤污染的主要原因，高灰细泥罩盖将导致煤的可浮性下降，致使部分低灰精煤损失在尾煤中，造成浮选可燃体回收率下降|高灰细泥增加药耗，影响煤泥的浮选|现有的分选技术主要为粗选加精选、脱泥浮选、分级浮选、分支浮选、调浆浮选等，其中脱泥浮选和分级浮选具有相对优势|新型分选设备主要有FJG-S8振荡浮选机和沉降-旋流微泡浮选柱(S-FCMC)等，以上技术及设备均取得了一定效果，但仍需进一步研究。

针对新型30t轴重敞车定型后采用快速定量装车站进行煤炭装载的适应性问题，采用基于离散单元法的仿真工具分析现有25t轴重C80型敞车的装载过程，与工业现场称重仪表测量读数进行对比，分析称重仓、溜槽及敞车内的料流形态及重量与运行时间的关系。对比结果表明装载过程的仿真结果与实际装车过程趋势一致，验证了模拟方法进行时序研究的可行性。

封盖能力的大小主要受四个因素的控制：封盖层的岩性、厚度、埋深以及构造变形。为了定量评价封盖层的封盖能力，选取封盖层的泥砂比、岩层厚度等效系数、埋深以及构造曲率四个评价因子，基于AHP层次分析法，建立四个评价因子的量化标准以及比较判断矩阵，通过对四个评价因子进行量化分级并赋予不同权重，使用封盖能力综合指数数学模型，实现了对鱼卡煤田尕秀勘探区封盖层封盖能力的定量评价。

对矩形隔爆箱螺栓组进行受载分析，发现隔爆箱螺栓组均匀布置时受载并不均匀，受载折线呈现倒置“V”字形，为提高隔爆箱螺栓组连接安全性，提出一种螺栓组优化设计方法，该方法以螺栓布置密度正比于被连接处的应力值为准则，从螺栓间距和轴向力入手，对螺栓组受力进行仿真计算，然后利用MATLAB优化程序对螺栓间距进行优化，得到新的螺栓布局，新布局螺栓组受载曲线平缓，结果表明，该优化方法可使螺栓组受载均匀，提高螺栓连接的可靠性。

为提高支架搬运车轮胎的使用寿命，保证车辆的行驶安全性和提高维护经济性，讨论了支架搬运车轮胎非正常损耗的特点，从车辆自身原因及外界因素出发，详细分析了车辆轮胎损耗的原因。并从主客观多个方面，提出了克服车辆轮胎非正常损耗的措施和建议，找到一些能够提高支架搬运车轮胎使用寿命的有效方法。

为深度挖掘企业经验知识，改进数据驱动的采煤机概念设计。在前期研究基础上，对基于ε-支持向量回归理论的推理模型进行优化，输出参数中增加了设计生产率、机面高度及整机重量，误差率从原来的5%降至2.5%以下。并充分发挥C#和MATLAB混编优势，开发了采煤机概念设计推理系统。利用C#的.NET接口调用动态链接库，使m文件脱离MATLAB环境运行，在发挥其数据交互优势的同时，借助MATLAB强大的数据计算能力，提高了程序执行效率，降低了开发难度。设计人员输入采煤机采高、截深等原始参数，通过推理系统可输出截割功率等总体技术参数，实践证明，操作简单快捷，结果准确可靠。

大数据技术的发展与应用为集团企业基建项目数据的分析应用提供了新的决策手段。一方面，依托于大数据的支撑使得企业获取的基建业务信息更加全面有效，项目造价、进度等各类信息的检索更为便捷|另一方面，大数据技术的发展，使得数据的获取、融合、一体化管理成为现实，使得基建项目管理所需的管理决策实施落实更加有效。文章从基建领域的典型工程数据管理和基建项目投资决策入手，分析了基建项目管理领域大数据的特点|研究了大数据技术在基建项目管理领域的应用方法|最后给出了研究应用案例。

采购管理是工程总承包管理中承上启下的重要环节。在分析工程总承包采购管理特点的基础上，借鉴供应链管理思路，初步分析了工程总承包的内外部供应链关系，梳理了工程总承包的采购管理过程，最后从内部采购制度、网络信息平台建设和自行组织招标等方面提出了相应建议。

通过分析指出了选煤厂融资租赁没有得到广泛应用的原因是由选煤厂设备台数多、估值困难，设备个性化强、可转让性差，以及需要专业的项目效益评估等三个特有的风险造成的。结合现行煤炭基建行业的实际情况，指出了要顺利开展选煤厂融资租赁活动，就应该由选煤专业工程设计咨询机构牵头，结合承租方(项目业主)、出租方(第三方机构)和供货方(设备拥有方)共同参与。在这一过程中四方均得到了利益，是一个多赢的设备租赁模式，值得推广应用。

煤炭工业是我国能源的支柱产业，煤炭产业的发展促进了我国经济的飞速发展，也为社会提供了大量的就业机会。随着我国经济进入新常态以来，煤炭行业遇到了发展瓶颈，解决问题的关键在于加强技术创新，提高自主知识产权，增强企业核心竞争力。因此，不断加强煤炭行业知识产权人才的培养具有非常重要的意义。文章根据煤炭行业的特点，针对管理部门、科研院所、企业、行业协会的不同特点和需要，研究构建适合我国煤炭行业需要的立体知识产权培训体系和培训机制，助力煤炭行业的知识创新和成果转化。