介绍了布尔台矿井及与其相邻的寸草塔矿一矿、寸草塔二矿和柳塔矿在地面生产系统布局上的创新，即以布尔台矿井工业场地为依托，采用了群矿联合布置的创新思路，实现了四对大型矿井煤炭洗选、储运、供电、给排水、采暖、系统控制及设备管理、物资供应、后勤服务的一体化，大大降低了建设投资，提高了矿区生产效率，实现了规模经济、节能降耗，减少了占地和环境污染。该项创新对具有类似条件的矿区总体规划有良好的借鉴意义。

针对缓坡副斜井长距离下坡无轨运输，容易导致无轨运输设备制动系统失效产生安全事故的问题，提出了减少事故发生的措施。主要措施之一是在缓坡副斜井中设置避险硐室，通过实践中调研数据结合理论研究，对避险硐室组成、位置选择、长度及坡度选择、硐室断面设置等进行了计算设计，得出了相应结论，可供类似设计参考。

“水平—圆弧—倾斜”切眼布置方式已在大倾角特厚煤层综放工作面取得了良好效果，但其适应性还有待进一步研究。文章基于长山子煤矿1125大倾角工作面不稳定松散煤层的赋存条件，综合分析了“水平—圆弧—倾斜”切眼布置方式的特点、切眼参数的选择和支架与刮板输送机对该种布置方式的适应性以及处于圆弧段上端点支架持续倾倒状况，阐述长山子煤矿大倾角不稳定松散煤层综放面不宜布置“水平—圆弧—倾斜”切眼的原因，提出该面应布置成直线形式并在现场实施，消除了圆弧段支架持续倾倒现象，得出长山子煤矿大倾角不稳定松散煤层工作面合理布置形式为直线布置。

以安太堡露天矿排土场为例，采用基底承载力分析与极限平衡分析相结合的方法，研究了背斜构造影响下增高扩容方案的可行性。通过优化分析，排土场一般平盘宽度进一步缩小至65m，总体边坡角进一步增大至17°，剩余排土空间增加至33480万m3，有效缓解了安太堡矿过背斜期间内排不能及时跟进、排土空间严重不足等问题，保证了超前剥离工作的正常进行，研究方法与成果可供借鉴。

针对采用定量带式输送机装载方式的主立井进行论述，尤其对采用定量带式输送机装载的大型主立井，通过分析影响定量带式输送机装载系统设计计算各种因素，配套提升系统确定合理定量输送机设备选型。对大型主立井定量输送机装载系统设备选型设计具有参考意义。

为了提高红河集运站工作效率、减少生产煤尘对周边环境影响，针对原红河集运站露天堆场和装载机装车两个问题，采用封闭式储煤场和快速装车系统予以解决。并对改造后生产流程、地道支护与加筋土挡墙、通风除尘、消防等进行了封闭改造工程设计。改造工程建成后，降低了生产成本，减少了煤炭倒运损失，减轻了周边环境的污染，提高了铁路装车效率，并在现有场地上增加了集运站吞吐能力，可为粗放式的铁路站台式煤炭堆场改造成高效、环保的新型现代化煤炭物流中转站提供参考意见。

针对望峰岗选煤厂介质消耗的现状，检测并分析了脱介筛的脱介效果、磁选机的回收效果以及产品带介量，研究了系统介耗高的原因和影响介耗的因素，同时提出了降低介质消耗的具体技术措施和管理方法，整改后结果表明，生产统计月平均介耗由1.58kg/t降到1.16kg/t。

在分析煤炭矿井工业场地选址及总平面布置特点的基础上，归纳了影响总图布置的主要因素，探索如何应用现有知识，结合地下、地面，场址内外各种设计条件，形成一套行之有效的总图设计方法，指出可通过场址的选择及用地可行性分析，井筒位置的确定，物流方向的确立，三大系统的规划，艺术处理群体空间构图等五个步骤快速稳定总图运输方案，以缩短设计周期，提高劳动效率。

冻结法凿井是井巷工程应用人工制冷技术暂时冻结地下水以加固不稳定冲积层、松软含水岩层的特殊施工方法。文章总结了高强高性能混凝土应用于深厚冲积层冻结法凿井工程中需要突破的技术难点，综述了国内外学者在高强高性能混凝土方面取得的研究成果。介绍了中国建筑材料科学研究总院(CBMA)在深厚冲积层冻结法凿井高强高性能混凝土关键技术研究和应用方面取得的成果。

基于切顶卸压自动成巷技术原理，提出在我国西部矿区浅埋深条件下进行试验的思路，通过选取具有典型意义的神东矿区哈拉沟煤矿12201工作面，提出了现场采用恒阻锚索进行加强支护，应用预裂爆破技术切缝、采用液压单体加工字钢进行架后挡矸等一系列试验设计方案，并按照试验设计方案进行施工，现场共进行了968个爆破钻孔施工，安装恒阻锚索291根，切顶自动成巷580m。经监测，留巷期间巷道下沉50mm，巷道成形较好，顶板较为稳定。试验结果表明：切顶卸压自动成巷技术可以应用于西部矿区特殊的地质条件，将为缓解采掘接续紧张、降低万吨煤掘进率、提高资源回收率等提供重要的理论基础和试验依据。

通过分析大众煤矿新副井马头门上下段井壁破坏的原因，结合近年来深井构造破碎带井壁支护的成功经验，对破坏段井筒及连接硐室采取了壁后深孔注浆、预应力锚索、U型钢井圈及支架、钢筋混凝土反拱、增加支护厚度、提高材料强度等多种支护措施，并取得了良好效果，可为同类井筒支护提供借鉴意义。

为研究弱胶结软岩巷道最佳断面结构形式及相应支护措施，以新疆伊犁四矿区弱胶结软岩巷道为工程背景，对巷道断面形式多样、支护措施难以确定的特殊工况进行探究。结合FLAC3D数值软件，分析复杂地质条件下不同断面形式及相应支护措施下弱胶结软岩巷道的围岩变形及塑性区发展规律。研究表明：弱胶结软岩巷道中不同断面形式的选取对巷道围岩变形及塑性区分布有较大影响，其中矩形巷道围岩变形最为严重|对比五种断面形式的围岩变形量及塑性区分布范围，选定马蹄形断面进一步分析不同支护措施下巷道围岩的变形特征及塑性区发展规律，并与现场监测结果对比分析，提出适用于弱胶结软岩巷道的支护方式，即“二次锚网喷+预应力锚索”支护。

通过总结西部矿区软岩巷道的水害发生机理，提出打钻放水与注浆堵水相结合的巷道施工控制技术，基于数值模拟方法研究了采用注浆堵水与疏堵结合两种控制方法下的围岩变形及应力分布特征，进而确定了强含水层巷道疏水关键施工控制技术。研究表明，隔水层岩性及矿山压力是引起巷道突水的关键因素|富水巷道采用疏堵结合的施工技术能有效控制围岩变形与应力发展，顶板沉降减小了60%，围岩应力集中降低了22%，确保了巷道结构整体稳定，为富水软岩巷道的水害防治及支护设计提供了科学依据和技术指导。

通过对松藻煤矿2225工作面穿层抽采(K2巷道布置钻场，穿层抽采Kb3煤层瓦斯)钻孔的抽采效果分析，发现封孔工艺的好坏直接影响到抽采效果。在原有封孔工艺基础上，结合现场情况从钻孔布置、封孔材料及深度、注浆时间、预堵深度等方面提出运输巷钻孔改进方案，并进行了试验。结果表明：采用改进工艺后，虽然成本稍高，但钻场卸压时间增加，卸压抽采量提高|钻场预抽浓度提高了，几乎是原工艺抽采的4.4倍，有效的提高抽采效率。

在深入分析煤矿井下钻机瓦斯抽采钻孔施工中可能发生的卡钻顶钻、钻杆扭断、偏斜、串孔、涌水和喷孔等主要常见钻孔事故现象、原因的基础上，给出了指导性处理方法，同时分析钻机施工中7种常见机械伤害事故发生的原因，提出预防措施。该研究对煤矿井下钻机瓦斯抽采钻孔安全施工具有一定指导意义。

根据寺河矿初采及正常回采期间瓦斯涌出实际，简要分析了瓦斯来源。根据采动卸压垂向分布规律，设计并施工了低位钻孔、中位钻孔、高位钻孔、底板拦截钻孔(“四位”钻孔)，互相配合共同抽采瓦斯，各钻孔达到并超出预期效果，形成“四位”钻孔瓦斯抽采模式，提高了采空区瓦斯抽采量，一定程度上解决了工作面初采及正常回采期间的瓦斯问题。

为有效解决急倾斜特厚煤层放顶煤开采硫化氢超限的技术难题，阐述了硫化氢超限对人体健康和设备的危害，介绍了放顶煤开采时硫化氢的涌出规律，着重研究了采煤机割煤速度、放顶煤强度以及采煤机截割顶/底煤及拉溜工序对硫化氢涌出规律的影响，结果表明硫化氢涌出强度随采煤机割煤速度、放煤强度的增加而增多。通过对比分析采用喷洒吸收液和超前预注吸收液等技术措施有效解决了工作面上隅角、回风巷硫化氢超限的难题。在工作面回采过程中，工作面采煤机处硫化氢浓度由77×10-6降至12×10-6|前刮板机上方硫化氢由470×10-6降至62.6×10-6|回风巷硫化氢浓度由110×10-6降至15×10-6，硫化氢灾害治理效果显著，降低了硫化氢气体对人体健康及设备的危害|通过综合协调治理，硫化氢灾害治理技术取得了较大突破。

为消除锦界煤矿综采工作面初采期间需采取强制放顶措施而产生大面积悬顶等一系列安全问题，分析了爆破强制放顶技术的矿压特点，并通过监测水力压裂初次放顶的水压和流量，统计顶板初次垮落特点和工作面支架工作阻力变化，分析了锦界煤矿31111工作面水力压裂初次放顶矿压显现规律。研究表明：水力压裂初次放顶呈现出分层、分次、逐步垮落特点，消除了初采期间顶板大面积一次垮落给工作面造成的危害。初采期间工作面支架来压动载系数降低，有效缓解初次来压对支架造成的冲击载荷。矿压规律及顶板垮落效果显示，水力压裂是一项安全可靠的工作面初次放顶技术。

为了查明新田煤矿煤系地层顶板灰岩含水层岩溶发育规律及地下水赋存特征，矿井采用可控源音频大地电磁法及实施水文地质补勘探查了岩溶发育规律|通过放水试验及连通试验查明了井田内断层导水性|取水样分析了地下水水化学特征。研究结果表明，新田煤矿煤系地层顶板岩溶发育深度可达到埋深412.82m，岩溶在平面上受地形、构造控制明显|井田边界F1断层为一不导水断层，是矿井水文地质边界，井田内断层具有导水性，是灰岩含水层向矿井采场充水的通道|大气降水对含水层具有补给作用，从而间接向采场补给。

为优化疏水钻孔布置与设计，提高钻孔疏放水实效，对开滦东欢坨矿北二采区8煤层顶板含水层疏水孔的出水规律性开展研究。理论分析了向斜仰起端构造控制下8煤层顶板充水含水层段赋存与富水规律，统计了32个疏水钻孔疏水量及其6个影响指标，研究了疏水量―时间动态特征、疏水量与影响因素之间的相关性。结果表明：针对8煤层顶板煤5以上0～30m范围内的沿倾向顺层水力联系好，沿走向水力联系差的直接充水含水层段，宜沿巷道走向分散布设钻窝，上下巷道钻窝宜错列布置|6个指标中钻孔的位置、钻孔初放水时间对钻孔出水量影响最为显著，钻孔与裂隙发育方向的关系对出水量也有明显影响|该区域疏水超前时间宜为8～10个月。

为了研究入料性质对筛分效果的影响，采用人工加入喷水和煤泥的方法改变筛分入料的水分和煤泥含量，并通过筛分效率、筛上产品限下率等因素考察筛分效果。结果表明：水分的增加会使得细颗粒煤潮湿粘结，从而使筛分效率降低，筛上物的限下率增加|煤泥量的增加会对较细颗粒的透筛性能造成一定影响，使得筛分效率微微降低，筛上物的限下率的增加，入料的水分和煤泥含量较大均会对干法筛分的效果有不利的影响。

为解决煤矸石堆放产生的环境污染问题，以大同塔山矿的煤矸石为研究对象，在对其特征分析的基础上，研究从煤矸石中分选出高岭岩的可行性技术。研究结果表明：采用动筛跳汰分选工艺对该矿煤矸石进行分选，高岭岩产率可达到26.67%，灰分为72.02%，分选效果良好。该分选系统的成功应用，对改善矿区环境有着重要意义，同时实现了变废为宝的目的，为企业创造了可观的经济效益。

针对综放工作面端头区顶煤安全放出问题，基于东滩煤矿3303工作面煤岩层地质赋存条件，采用理论分析与数值计算相结合，分析了综放工作面端头区煤岩应力场分布特征、煤岩失稳垮落规律及回采巷道稳定性等。研究表明：综放工作面端头区顶煤自工作面中部侧向回采巷道侧，放出难度增大|随着端头放煤区域向巷道侧扩大，回采巷道表面位移呈增大趋势。确定了端头区顶煤的可放性及可放出区域范围，为现场端头区顶煤的放出提供了理论依据。

针对回收煤柱过程中围岩异常的破坏规律，研究了二次回采工作面回收煤柱过程中煤柱、空巷、工作面顶板的破坏规律。研究表明：空巷断面较小时空巷破坏受工作面影响较小，被回收煤柱的破坏主要受工作面引起的支承压力的影响，空巷对工作面顶板及煤柱的影响较小|空巷断面较大时工作面顶板破坏受空巷围岩集中应力影响较大，煤柱受支承压力和巷道应力集中作用失稳宽度较大。力学分析可知，工作面悬顶长度一定时，空巷宽度越大，煤柱失稳时宽度越大。现场观测表明：随着煤柱被回采宽度减小，煤柱中应力集中程度增大，煤柱两侧片帮次数增加、两侧顶板冒顶次数增加。

根据对深部孤岛煤柱冲击地压的防治技术研究，建立了用缺陷群防控高能量冲击地压的理论框架，分别通过数值模拟和力学分析揭示了工程和断裂缺陷防治冲击地压的机理。在此基础上把缺陷群防冲措施应用在开滦唐山矿T1391工作面中，掌握了煤层冲击能量释放规律，避免发生冲击地压事故，保证了工作面安全回采。

针对煤矿陷落空洞给煤矿带来的诸多问题与安全隐患，提出一种基于动态跟踪和模糊综合评价的矿井空洞预警方法，分析陷落空洞的风险级别。首先通过动态跟踪的方式，提取出空洞尺寸等属性并计算变化率，然后由模糊综合评价法建立模型，基于空洞属性数据及变化率进行空洞危险等级的模糊综合评价，最后给出空洞的危险等级结果。并对门头沟实验基地病害物理模型进行应用实验，结果表明：该预警方法可在实际工程中有效地预测煤矿陷落空洞病害的危险等级，为预警矿井工程空洞病害、进行工程改建和整治设计提供有效技术支撑。

回顾总结了矿井风量调节的方法，以大淑村矿为研究对象，以采区为区域分支，绘制其等效简化的矿井通风网络图，对区域分支进行增阻调节，研究了各采区风量及总风量变化与区域增阻分支的风阻变化的相关性，以及它们的等量、比率关系。结果表明，矿井和各个采区风量变化与区域增阻分支的风阻变化密切相关，增阻采区与矿井及其它采区风量变化量满足等量加和关系。相比于局部分支增阻调节，该方法能够掌握整个矿井各个采区和总风量的变化，更有助于进行宏观的矿井风量调节。

利以罗园井田煤系岩石物理力学参数和三侧向电阻率测井参数为研究对象，采用单因素相关分析法，对两者的相关性进行了研究。结果表明：三侧向电阻率测井参数与岩石物理参数的相关性较低|三侧向电阻率测井参数与岩石力学参数的相关性较显著。并采用两者的回归模型对副井检查孔岩石力学参数进行预测，通过预测值与实验值的对比分析结果表明，预测模型的实用性较强。

为了研究林南仓矿采空区自然发火遗煤耗氧速率的影响因素，采用了控制变量法研究出煤的变质程度、遗煤环境对耗氧速度的影响，同时采用Matlab软件对这两个因素同时进行回归分析，建立遗煤的耗氧速度耦合模型。并根据《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》的实验计算出的耗氧速率与模型中的条件及结果几乎一样，结果表明，氧气浓度与耗氧速率是正相关关系，温度与耗氧速率是指数关系，温度和浓度耦合是显著线性回归的。

为制定合理的通风机性能曲线方案，需要解决风阻调节和风量这两个难点问题。文章详细介绍了通风机5种风阻调节方式和变频风机的调节方式，介绍了包含风速传感器、遥测风速计测定法和动压法以及静压差法等3种风压、风量测定方法及其优缺点。通过实验对比，发现在间接测量风量的方法选择中，在条件满足的情况下，动压法以及静压差法都可以使用的时，应优先选用动压法测量风量。

刮板输送机作为采煤工作面一种主要的机电设备，其可靠性运行对安全生产有重要的意义。传统的Weibull分布模型在刮板输送机可靠性寿命分析中，应用一般的线性方法估计可靠性寿命参数，由于故障数据的非线性特征，预测结果误差较大。针对此问题提出了采用非线性神经网络BP算法来优化模型参数，进行可靠性寿命预测。研究结果表明，应用BP算法优化后的参数得到的可靠性寿命与实际给定的设备寿命指标误差较小，提高了刮板输送机可靠性寿命预测的准确性。

为克服矿井复杂危险环境下传统的传感器供电方法的缺点，提出了一种新型的供电方法。该方法以激光作为能量载体、光纤作为传输媒介，通过光电转换技术，实现传感器的远距离供电。完成了光纤内能量与信息并行传输的仿真研究，验证了光纤内能量与信息并行传输的可能性|完成供电系统部分实验装置设计，实现了光纤的远距离供电。

运用秩和检验这一统计学检验方法，对矿井带式输送机在特定矿井空气温度下的运输条件进行分析研究，根据对工作面胶带断裂强力数据的整理和计算，得出矿井工作面空气温度在不超限和超限的两种情况下，带式输送机胶带断裂强力存在显著性差异。这不仅可以判断运输工作面的安全稳定性，而且还为煤矿安全生产管理提供一定的范围指标，以保证输煤过程更加快速和安全。

为缓解日益紧张的采掘矛盾，合理降低掘进成本，提高岩巷的综掘水平。通过理论分析、实地调研和数据处理手段，选择有效区别度量的质量、成本、工期、劳动强度、安全程度和工作环境等因素作为决策变量，利用熵理论，深入挖掘数据之间的内在联系。构建了基于“信息熵－模糊数学”的岩巷掘进“机械化作业线选择方法数学模型”，用于指导煤矿岩巷掘进机械化作业线的选择。在霍州煤电甘河矿二采区运输巷成功应用，取得了良好的经济和社会效益。

针对煤气化废水COD浓度高、生物毒性大的特点，以气化脱酚蒸氨工段出水为研究对象，研究了经济有效的强化预处理技术提高废水的可生化性。分别考察了Fenton氧化法和混凝沉淀法中各项实验条件对处理效果的影响，并初步探讨了反应机理，得到最佳工艺条件。Fenton氧化法-混凝沉淀法串联后出水COD去除率为80%，色度去除率为985%，废水B/C由017提高至045，可生化性明显提高，降低了后续生化处理的污染物负荷。

以煤泥水为絮凝对象，研究了煤泥水浓度、絮凝剂用量及pH值对圆褐固氮菌所产絮凝剂GSY-9絮凝效果的影响。结果表明：絮凝剂GSY-9对高浓度煤泥水具有较高的絮凝活性|当煤泥水浓度为30g/L，絮凝剂用量为80mg/L时，煤泥水絮凝率可达8293%|pH值在20～80范围内，其具有良好的絮凝活性。红外光谱分析表明絮凝剂GSY-9主要成分为多糖和蛋白质。煤泥伴生矿物悬浮液絮凝实验表明絮凝剂GSY-9对三种矿物的絮凝效果为高岭土＞伊利石＞石英|在矿物表面吸附率测定进一步验证了其对高岭土和伊利石的絮凝效果远优于石英。Zeta电位测定表明絮凝剂GSY-9分子带负电，与三种矿物的絮凝作用不是以电中和机理为主，而是以吸附架桥为基础的。

为了研究改变对旋风机单双级安装角对其性能的影响，利用Fluent对不同工况的通风机进行了数值仿真，并结合试验验证了仿真的正确性，分析了不同工况下全压、效率和轴功率随叶片安装角变化的情况。结果表明：在流量相同的情况下，随着安装角的增大，压力升高，风机的运行效率越高|改变前级或后级安装角相同的角度，风机性能变化相似，但运行效率受后级叶片安装角影响大|调整叶片安装角会改变负载，变化后级安装角，前级流动基本不受影响，改变前级安装角，后级轴功率也会随之变化。

针对声频应力波法应用于金属锚杆无损测量时反射波信号处理复杂及测量长度受限的问题，设计了一种基于天线理论的锚杆长度无损测量仪，通过添加一根金属参考线的方式，将单根金属锚杆等效为半波偶极子天线，采用AD9913作为天线馈源产生0～100MHz的正弦扫描信号耦合进金属锚杆，检测金属锚杆首次发生谐振时对应的正弦信号的频率，依据谐振频率与波长以及波长与天线长度的关系，计算出金属锚杆的长度。在整个测量过程中，电路对信号的相位特性不需要严格约束，对10m长以上的锚杆进行实际测量，绝对误差可控制在5%以内。

通过分析大台煤矿隐患排查系统的隐患排查历史数据，结合事故致因理论进行分析可知，煤矿事故隐患主要分布于班组等一线工作单元，是造成煤矿事故频发的重要原因，有必要建立基于班组的煤矿事故隐患排查体系。而现阶段的煤矿事故隐患排查体系仅能满足科段以上隐患排查的需求，因此，文章基于手持终端及闭环管理思想，研究煤矿企业班组安全管理体系并在某矿进行了实践，实践结果表明，煤矿企业班组隐患排查体系能够满足煤矿一线隐患排查的需求，实现煤矿隐患排查的全方位闭环，有效提高煤矿的安全生产水平。

为提升煤矿安全应急管理能力，减少事故的发生，高效应对突发事故，以及降低人员和财产损失构建了基于协同的煤矿安全应急管理系统。建立系统协同度评价模型(SCEMS模型)，设计了包括4个层次35个指标的指标体系，通过计算得到黑龙江省区煤矿近五年的协同度，数值显示系统的协同度逐年提高，深入分析系统要素的变化，结合实际分析协同的薄弱环节，提出对策。

为了更好地保证安全生产，让员工从根本上自觉做出安全行为。文章采用经济学模型，对煤矿员工做出不安全行为的“预期收益”和被处罚的“预期损失”进行量化分析，揭示出“三违”行为屡禁不止背后的经济原因。以指导煤矿制定更合理的安全工资比例，设计更优化的激励约束机制，达到避免或减少不安全行为发生的目的。

针对国内大部分煤炭企业基本建设项目管理中存在的投资决策机制不全、项目运作机制不良、项目管理手段落后、项目投资效益低下等诸多问题，文章根据基本建设项目各个建设阶段，从项目前期论证立项、实施过程控制、后评价管理等方面提出一系列切实可行的应对举措，并引用实例，深入探讨先进科学的项目管理机制与方法。