针对电源的测试老化均不能完全满足本安电源自动测试老化的要求。提出了一种本安电源的自动测试及老化系统及实现的拓扑结构，首次搭建了矿井本安电源的自动测试及老化系统，该系统由上位机、通讯端口及本安电源测试老化装置等设备组成|搭建的系统平台具有测试老化12V电源、15V电源、18V电源、24V电源、广播电源等多种本安电源的功能|该系统自动识别不同电压等级的本安电源、自动加载不同电源负载，自动预警及分析。通过试验证明实现了本安电源测试老化的自动化及智能化。

针对现有沿空留巷工艺存在的施工危险性高，留巷密闭性差，留巷速度慢的问题，上湾煤矿12上308综采工作面采用新研发的沿空留巷支架配合柔模泵注混凝土沿空留巷工艺，使长280.5m，采高3.8m的工作面留巷速度达到15m/d。此沿空留巷工艺实现了厚煤层工作面快速沿空留巷，满足了综采工作面全速推进的要求，且所留巷道变形量不大，应用效果良好。

为了实现米箩煤矿快速投产，对原开拓设计方案进行了优化。通过分析原设计的不足，提出了改进方案，利用煤矿的山区地形条件，设计了措施运输平硐、措施回风平硐、底板瓦斯巷和辅助切眼。实践证明，优化后的设计，实现了底板瓦斯巷及工作面两巷的快速掘进，矿井投产时间仅用26个月，比预计时间提前了10个月，缩短了矿井投资回收期，产生了巨大的经济效益，可为同类型复杂地形条件下的山区矿井设计提供借鉴。

针对陈四楼煤矿北部东翼回风巷及21007运输联络巷的空间关系及用途，结合现有运输系统，设计了对原有生产系统影响小、工程量小、施工方便、积水自流的顶板风桥。通过对巷道加固、设备布置、爆破、风流调控、迎面墙防护、混凝土封闭等关键环节的控制，确保了风桥的安全、快速、高效施工，风桥实施后效果良好，可为类似条件下的风桥设计及施工提供借鉴。

留设建筑物保护煤柱是保护建筑物安全使用的重要手段，在分析常规煤柱留设方法局限性的基础上，为了解决传统留设建筑物保护煤柱方法的不足，给出了采用预计法留设保护煤柱的具体操作方法，通过地表移动变形与建筑物强度特性相结合，以具体计算变形指标值的影响距离来划定保护煤柱范围，既能有效保护建筑物，又能综合考虑采厚、多煤层开采的影响。同时，结合留设保护煤柱实例，分析了该方法的合理性和适用性。

为解决高瓦斯中近距离煤层群安全开采问题，针对阳泉大贤煤矿9号与15号煤层开采条件及瓦斯赋存特征，根据矿井瓦斯涌出量构成关系，对两层煤同时开采瓦斯抽采可行性进行分析，设计了瓦斯抽采方案，并研究确定了工作面瓦斯抽采巷道布置、抽采钻孔技术参数及采空区瓦斯抽采参数，可为类似低渗透性煤层瓦斯的治理提供很好的借鉴。

针对国内露天矿坑内运煤方式的弊端和国内管道输煤技术的发展，提出了露天矿坑内管道输煤的理念。从坑内管道输煤对露天矿内排的影响、露天矿爆破对端帮巷道的影响、坑内管道输煤制浆用水问题以及其经济性四个方面分析露天矿坑内管道输煤的可行性。结果表明：露天矿坑内管道输煤在技术上可行，但其经济性不明显|若露天矿产煤需长距离运输或下游用户所需产品主要是煤化工项目的原料用煤，则坑内管道输煤的优势明显。

为了提高煤矿原煤堆场防风抑尘围挡的设计与施工质量，分析了防风抑法围挡结构组成现状及设计中的不足，对煤矿原煤堆场防风抑尘围挡中挡煤墙设计方案、防风抑尘围挡设计高度问题、抑风防尘围挡基础的设计与施工要点等问题进行了探讨，并提出了具体的应对方案和措施，对煤矿原煤堆场防风抑尘围挡设计与施工标准的制订及实际操作具有一定的参考作用。

针对选煤厂三维设计在应用过程中存在的问题，包括三维设备模型管理工具及方法的缺失，施工图生成步骤繁琐、后续处理复杂，设备模型有用信息的缺失等，以北京华宇工程有限公司开发的信息模型管理系统为例，说明了信息模型管理系统的基本构架和构建流程以及信息模型管理系统在选煤厂三维设计中的工程应用流程。

为了建立加筋土挡墙性能评价方法，从而有针对性的采取应对措施，在参考了大量现有的工程检测方法的基础上，结合加筋土挡墙结构的破坏特征，提出了一套合理而科学的检测方法，使得各个检测项目的检测数据能科学而全面的反映出加筋土挡墙的综合质量。进行灾后现场检测时，当出现病害要素，先进行单项要素评定，然后再把每个评定要素按照整个评定体系进行评估，最终对挡土墙进行综合质量分类：安全，注意，危险三个安全等级。最后通过工程实例应用证明了该方法的适用性。

针对母杜柴登矿井主井井塔在实际运行过程中出现部分楼面异常振动，无法满足安全生产要求的情况，对井塔振动进行了振动原因分析和检测，最终确定了电动机定子侧为振源体，振动原因为设备缺陷引起的电机控制耦合振动，从而导致了井塔楼板固有频率与电动机振动频率接近而产生共振现象，并据此提出了适宜的振动处理方案。

以国内首个真实应用的煤炭行业BIM项目为背景，介绍了BIM技术的发展情况、行业应用理念和应用价值，重点分析了大柳塔煤矿BIM试点项目的实施方法。针对煤矿行业建设专业协同复杂、井下地质条件多变、缺少精确的地质模型，和施工模拟与工艺流程仿真应用方面的空白，产生的工程变更及预算造价数据不可控等问题，通过建立基于岩层数据库的精确地质模型，并利用三维可视化的设备布置、多专业协同，进行施工仿真模拟等方法，对BIM技术在地下井工矿的应用进行了研究。

介绍了汉水泉三号矿井侏罗系地层特点，对地层条件、岩石条件、裂隙条件及含水层条件进行了分析。根据分析结果，初步确定了汉水泉矿区侏罗系的可注性|同时，结合地层特点进行了井筒地面预注浆设计，并根据实际注浆施工情况和参数，论证了地面预注浆技术在汉水泉矿区侏罗系地层的可行性。

为解决深部复杂开采条件下面临的巷道冲击地压问题，通过采场覆岩结构理论研究，得到了工作面支承压力分布特征，采用数值模拟分析了工作面围岩应力分布规律，并根据冲击地压发生机理，预测出了巷道冲击地压发生危险区。在高冲击危险区采取了大直径钻孔卸压和深孔卸压爆破两种防治措施，同时，又采用了以防冲让压锚杆为核心的防冲让压巷道支护技术。工业性试验效果表明：防冲让压支护技术有效解决了复杂开采条件下巷道冲击地压问题，保证了矿井安全高效生产。

为解决特厚煤层大断面煤巷变形剧烈、难支护等问题，通过运用FLAC3D数值模拟软件研究了顶煤厚度、巷道宽度对围岩稳定的影响，并根据围岩变形破坏特征提出了“两级支护结构体”控制系统——“大、小锚杆”协同控制体系|通过建立巷道顶板力学模型对围岩稳定进行了分析。现场试验结果表明：采用“两级支护结构体”控制技术，巷道顶底板相对移近量最大112mm，两帮相对移近量最大87mm，巷道围岩控制效果好。

针对锦瑞煤矿8号煤层及顶底板围岩情况，采用现场调研、实验室试验等方法对8号煤层巷道围岩物理力学参数进行了测试，通过FLAC3D数值模拟对巷道围岩稳定性进行了分析，并依据松动圈理论对锦瑞煤矿巷道顶板稳定性进行分级。结合巷道的安全性与经济性，选择了适合锦瑞煤矿巷道的锚网索支护参数。

为了查明煤矿井下巷道侧帮隐伏构造的分布情况，在介绍槽波探测理论及方法的基础上，基于槽波资料特点，系统分析了反射槽波资料成像的主要难点，并提出有针对性的技术措施和成像方法。最后，通过综合分析三维三分量(3D3C)正演模拟结果和工程实例探采验证情况后认为：利用Z分量槽波数据，采取有针对性的处理及成像方法，能够实现煤矿井下反射槽波探测，并取得良好的探测效果。

针对浅埋煤层综采面末采段煤柱留设和支架安全回撤问题，采用现场实测和理论分析对转龙湾煤矿23103工作面末采段进行了研究。结果表明：23103工作面末采段的超前支承压力影响范围约为19～20m，保护煤柱的极限平衡区宽度为4.86m。利用此研究成果可将23103工作面回撤通道间保护煤柱优化为20m，工作面末采段的理论让压位置取5m。经过理论分析和现场实测得出在理论让压位置处无需采取停采让压措施，直接推进即可实现工作面的快速贯通和支架的安全回撤。

为防治工作面采空区乃至后期采区回采结束后形成的大采空区自然发火。以工作面采后永久封闭为研究的切入点，针对塔山煤矿特厚煤层综放开采的特点，以终采线煤柱应力分布规律为依据，充分考虑采空区随时间推移发生的变化，合理设计封闭方案，优化密闭设计结构及施工工艺，形成了一套完整的特厚煤层综放工作面永久封闭技术体系。

基于采掘揭露资料、钻探数据、物探及相关试验成果，采用实地调查、井下观测、统计分析等方法，分别对研究区地质构造、地下含水体、导水裂隙带、采空区、瓦斯富集区、封闭不良钻孔、井下火区等矿井隐蔽致灾因素进行详细研究，确定矿井主要隐蔽致灾因素，并进一步结合各隐蔽致灾因素特征提出针对性防治措施。研究表明：林西矿主要隐蔽致灾因素为断层、岩浆岩、奥陶系灰岩含水体、采空区，这些因素不同程度地威胁着矿井安全生产，需采取有效的防治措施，合理安排治理隐蔽致灾计划，为防治矿井隐蔽致灾因素提供可靠依据。

为改善煤矿提升机供电网络存在的污染问题，研究了基于传统空间矢量调制的三电平配电网静止同步补偿器可获得更高的直流母线电压利用率，但是传统空间矢量在高调制度、低功率因数的情况下中点电位会出现低频振荡，严重影响器件安全和输出电压波形质量，降低了系统性能。文章针对三电平配电网静止同步补偿器中点电位低频振荡进行研究，采用基于虚拟空间矢量的三电平配电网静止同步补偿器控制策略，在保证补偿效果的同时成功的抑制了中点电位低频振荡，最后通过实验平台对控制策略进行实验验证。

为解决乌海能源公司由于煤矿井下环境恶劣，供电线路复杂，接头多，而发生短路故障引起越级跳闸，导致井下大面积停电的问题，文章阐述了各煤矿供电系统监测监控的必要性。详细介绍了乌海能源公司各煤矿供电系统存在问题为：各矿采购的开关数量较多、批次不一，厂家组成较多，导致开关保护整定匹配较难|并提出了解决方法为：应用电力监控及防止短路越级跳闸系统。该系统的应用保障了煤矿井下供电的可靠性、安全性。

为更好的应用边双链刮板机，针对边双链刮板机的故障类型多，诊断率低的问题，文章结合生产实际，通过对边双链刮板机常见故障的整理，总结出了行之有效的故障处理方法，有助于提高刮板输送机故障诊断精度、效率，有利于实现刮板机的状态检修。同时，针对生产现场存在的问题，制造了专用工具、优化了刮板补焊焊接工艺。通过专用工具的利用和焊接工艺的优化降低了劳动强度、节约了维护成本。

针对泉店选煤厂中煤灰分低，发热量高的问题，运用煤炭破碎解离相关技术，对中煤进行破碎规律研究，同时，结合现有工艺及现场空间，提出了现有煤泥水系统改造方案。结果表明：精煤产率约提高3.42%，年创效可达1315万元，效益显著。

以开滦集团唐山矿孤岛工作面为工程背景，通过FLAC3D模拟了孤岛工作面回采及顶板周期性垮落过程中埋深、地应力场、煤层倾角及不同盘区回采等冲击地压主要诱因与孤岛工作面采场巷道的应力分布特征间的关系。运用能量理论进一步分析了冲击失稳主要诱因对采场能量分布特征的影响规律，揭示了采动影响下孤岛工作面采场能量释放的激增规律。研究结果显示：随着采深和侧向应力系数的增大，冲击失稳危险区域应力峰值和能量密度峰值均增大并向煤体内部转移|同时，不同盘区回采对已开采场区应力场与能量场均有消弱影响。

为了解决黄陵二矿巷道开挖过程中根据围岩松动圈的变化对支护长度进行调整的问题，对声波测试技术进行简要的理论分析，认为单孔折射法适合于巷道围岩松动圈的测定。围岩的破碎程度是研究巷道围岩稳定性的重要内容，依据据声波测试的基本原理，利用声波测试仪RSM-SY5N，在不同钻孔深度位置测出岩石的弹性波速度，改变探头深度并读取弹性波速度，直至波速不再改变为止|做出深度-波速曲线，根据测得的波速值的变化分析得到松动圈数值的大小并通过监测数据的提取找出声波测试存在的问题。

巷道煤柱塑性区宽度的合理留设是采掘工作的重点，亦为采煤设计提供重要参数。为确定该值，以极限平衡理论为基础，选用抛物线型作为煤岩体破坏强度准则，建立了塑性区极限平衡力学模型，同时以煤岩体达到塑性流变强度作为应力求解的条件，推导得出了煤岩抗拉压强度、煤柱高度、侧向压力系数等条件下的塑性区宽度解析解，讨论分析了塑性区宽度影响因素。结果表明：煤岩体强度、拉压比、侧向压力系数对塑性区极限宽高比影响显著。现场塑性区超声探测结果与理论计算值相吻合，这说明煤柱塑性区模型构建科学合理，为类似煤柱宽度合理留设提供了参考依据。

采用UDEC软件对硬厚顶板条件下潘北矿11313工作面开采时顶底板应力分布和覆岩运移规律进行数值模拟与分析，得出工作面在回采过程中，工作面初次来压步距为52m，周期来压步距为30m|切眼煤柱后方、工作面煤壁前方支承压力也逐渐增大，当推进到一定距离时，支承压力基本保持不变|采场围岩不同层位支承压力峰值位置表现为：底板7m小于底板3m小于顶板9m小于顶板33m。通过现场实测可知，其模拟结果与现场相符合。

为了对矿井采掘工作面喷雾压力进行优选，选择了4类矿井常用雾化喷嘴，对4类喷嘴在不同喷雾压力时包括雾化角、有效射程以及耗水量在内的喷嘴宏观雾化参数和雾滴粒径大小进行了测定，得出了喷嘴喷雾压力与喷嘴宏观雾化特性、雾滴粒径大小之间的关系，并以此为依据得出了采煤机和综掘机内喷雾压力应为2MPa，外喷雾压力应为4MPa，综放工作面放煤、移架、转载点、回风巷和综掘工作面转载点喷雾压力应为8MPa。现场应用表明，对采掘工作面喷雾压力进行优化后，综放工作面和综掘工作面降尘效果显著。

为了减少带式输送机的能耗损失及运行成本，获得最佳的性能及效率，首先利用橡胶的DMA实验数据拟合粘弹特性模量随温度变化的数学函数，将其导入三元件Maxwell模型，建立了基于温度效应的压陷滚动阻力数学模型|然后给出了Maxwell模型中温度函数的确定方法和覆盖层与托辊接触长度a和b的确定方法|最后采用MATLAB数值模拟的方法，研究了不同温度和不同带速下的压陷滚动阻力特性。研究表明，在-20℃到60℃的温度范围内，压陷滚动阻力随温度的增大而增大，在某一温度下，压陷滚动阻力随着带速增大而增大。

为了查明我国煤矿安全形势，对2006—2015年我国煤矿事故情况进行了统计分析。结果表明：我国煤矿事故发生的起数、重特大事故死亡人数和百万吨死亡率等都出现了大幅下降的趋势，其中，2015年与2006年相比，分别下降了87.98%，89.91%和92.3%，我国煤矿安全形势得到好转。根据我国煤矿当前的发展状况和从业水平，从法律法规、安全技术、产业结构、安全生产投入以及员工素质等5个方面分析了我国煤矿安全生产形势好转的原因，并基于煤矿发展面临的新常态，提出了相关建议。

为了准确提取内蒙古大柳塔矿区煤火燃烧范围，基于夜间TASI航空热红外高光谱遥感数据，采用发射率归一化方法和地表同步测温数据建立空-地回归方程反演地表温度，选择合理的阈值提取煤火热异常范围。在此基础上，利用Modtran4模拟大气上行、下行辐射和透过率，并结合反演的地表温度解算地物发射率，利用地物自身发射率光谱上的特性差异，将电厂温排水、热厂房和烟囱等非煤火热异常从煤火热异常中分离，排除了干扰因素对提取地下煤火燃烧异常区范围的影响。结果表明，TASI数据1～16波段(8054.8～9679.3nm)适合煤火热红外温度反演，反演的地表温度精度满足定量探测研究，提取的煤火燃烧热异常范围准确，能够为矿区煤田灭火提供一定的决策支持。

针对数字矿山在多系统统一集成方面存在的突出问题，分析设计了智能化矿山建设的思路和整体框架，并从MetaMap GIS架构、综合集成与管控架构、数字矿山协同设计三方面研究了智能化矿山建设阶段需要重点处理的几项重大关键技术，实现了智能化矿山信息采集、处理、整理、分析与管控的闭环管理。

为了提高低阶煤滚筒干燥机的干燥效果，优化滚筒干燥机的工艺技术及其配置，预防滚筒干燥机内煤尘灾害事故的发生，采用流体动力学理论与Fluent模拟软件相结合的方式，针对滚筒干燥机内流场的分布情况进行了数值模拟，对气固两相流的压力场、速度场、温度场结果进行分析。结果表明：压力场内的入风加料罩和出风排料罩处的压力均为负值，基本符合实际|温度场从滚筒干燥机的入口至出口温度的降低趋势大概分为三个阶段：预热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段|速度场在前半段沿出口方向、径向是逐渐减小的，而后半段趋于稳定。

从火烧煤层机理、煤炭地下气化技术原理及其实验研究，类比探讨了火烧煤层提高煤层气采收率的可行性，并与现有的提高煤层气采收率技术进行了对比。研究认为火烧煤层技术通过利用煤层自身燃烧产生的热量和CO2等气体，可以达到提高煤层气采收率的目的，未来的应尽快开展火烧煤层提高煤层气采收的模拟实验，对其机理和关键控制技术进行深入研究。

针对煤炭企业信息化实施过程管理不规范和权责不清的问题，结合司马煤业有限公司安全预警与检查系统实施的实际，加入观念、技术、应用三个分析层次对WBS方法的应用进行了改进，建立了以煤炭企业为主体、信息化供应方为推动的双进程推式滚动实施模型，利用IDEF0方法描述了煤炭企业规划、实施、优化三个阶段包含的子过程及子过程间的相互关系，为煤炭企业信息化实施过程管理提供规范和指导。

利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术对江仓露天矿区生态环境进行了研究，综合该研究区域生态环境影响调查结果，利用层次分析法构建了以自然环境影响因素和人为采矿活动影响因素2个子评价指标和植被覆盖、降水量、居民建筑活动占地、采矿活动占地等13个单指标的生态环境评价体系。确定各评价因子的权重值，通过定性描述和定量评价结合的方式阐述矿区内生态环境破坏情况，构建能够满足高海拔矿区生态环境评价要求的评价体系。

针对目前矿用柴油机液力传动车辆手动机械换挡方式存在的换档冲击大、操作费力、零部件易磨损、维修不便等问题，研究开发了一套适合煤矿井下车辆特点和工况的防爆半自动电液换挡系统。论文详细阐述了该系统的原理构成及液压、电控部分的设计，并对所进行的性能试验进行了介绍。矿用液力传动车辆防爆半自动电液换挡系统的研究开发，对提高矿用柴油机液力传动车辆的驾驶舒适性、提高变速系统寿命、方便车辆维修具有较好的指导意义和应用推广价值。

为提高采煤机的安全性、可靠性和工作效率，论文采用遗传算法，以MG500/1180-WD型电牵引采煤机为基础，对其截割部齿轮传动系统进行优化，以期降低传动部体积质量|同时通过空载振动试验，对比优化前后采煤机截割部空载振动情况，试验得出，优化后的采煤机截割部振动幅度小于优化前的截割部。在实际工业试验中，优化后的MG500-1180型采煤机工作性能良好，表明采用遗传优化方法进行现有采煤机改进性设计是可行的。

为保障掘进机的工作稳定性，针对目前煤矿掘进机载荷谱研究存在的不足，提出基于数据记录仪的掘进机油缸载荷谱分析研究。首先进行了掘进机液压缸的载荷测试计算，然后提出了截割周期判定与数据选择的4个标准，最后重点讨论了液压缸单周期下的载荷历程。研究结果对于提升煤矿掘进机械掘进技术水平具有重要意义。

为了研究煤电联营(一体化)协调发展模式，在对我国煤电联营发展历程、现状进行系统梳理的基础上，总结分析了煤电联营取得的经验、存在问题和继续推进的必要性，展望了煤电联营发展趋势，在对比分析6种煤电联营模式基础上，提出了适合我国下一步推广的模式，并提出促进煤电联营发展的措施建议。

通过系统研究SOA的理论体系及J2EE的关键技术，详细分析河南能源的物资采购现状，结合河南能源电子采购的实际需求，采用SOA(Service-Oriented Architecture)面向服务体系架构的典型技术Web Service，设计、构建了河南能源电子商务采购平台(简称采购平台)。通过采购平台的构建、实施及在河南能源所属各采购组织的实际应用效果，阐述了在“提质增效、脱困转型”的大背景下，河南能源通过“互联网+物资采购”的管理实践，节约采购资金达6.8亿元。河南能源通过采购平台的实施应用，促进了管理创新，优化了采购流程，降低了采购成本，节约了采购资金，实现了阳光采购。

为实现矿山企业的全面感知、智能控制和综合管理，消除矿山企业的“信息孤岛”现象，促进矿产资源的安全、高效、绿色开发，推动矿山企业由生产型向生产服务型转变。通过对目前我国煤矿物联网发展情况、存在问题及重点方向进行分析，并结合“一带一路”发展战略和“一带一路”国家煤炭开发利用情况，提出煤矿物联网与“一带一路”融合发展的初步思路和建议。