结合工程实例，探讨分析深埋煤层条带式充填开采矿房煤柱布置中巷道宽度，巷间煤柱宽度，巷间煤柱个数和隔离煤柱宽度等参数之间的相互影响关系，计算出巷间煤柱安全系数和隔离煤柱宽度及安全系数|对开采区间上方压力拱稳定性进行分析，得出压力拱拱腹和拱脚是其稳定性的关键，并计算拱腹和拱脚的安全系数|根据条带式开采布置方式推导出开采率和充填率的计算公式，并计算28种巷道和煤柱布置方案的开采率和不同充填系数下的充填率。最终，根据巷道宽度、巷间煤柱宽度和个数、隔离煤柱宽度、煤柱稳定性、压力拱稳定性以及开采率和充填率等参数对28种布置方案进行比选，推荐满足适用性、稳定性和经济性的合理方案。

为了解决矿井井筒防冻设计中一直困扰设计者的热风道如何布置问题，首先介绍了新上海一号煤矿井筒防冻设计及空气加热室布置方式，然后结合实际运行效果进行了调研分析，指出热风经热风道直接送至井筒的问题并结合该实际工程给出了解决方案|通过分析门克庆煤矿在井筒防冻设计及空气加热室布置中的成功案例，根据现场调研情况探讨了其达到良好实际运行效果的设计及运行方式。基于上海一号煤矿及门克庆煤矿实际工程设计运行与效果对比分析，研究表明：冷热风在井口房进行混风的方式更为可靠有效，对指导矿井井筒防冻的设计及运行具有重要意义。

为保证泉店煤矿安全生产，采用MVDSS风温预测软件，对泉店煤矿不同区域开采时风温进行了预测，结果表明，浅部和深部区域每年6至8月份风温均超限，深部区域每年9至10月份开采时风温仍超限。对不同区域影响风温的因素进行了分析，最终得出上覆岩层厚度对作业地点的温度影响高于地温对风温的影响。对于浅部区域采用非机械降温可以取得良好的效果，而深部区域需采取机械降温措施。

以三元小常煤业30222孤岛工作面回采巷道为背景，结合地应力实测数据分析了孤岛工作面围岩应力分布特征。研究表明：由于孤岛工作面面分担采空侧覆岩荷重，其围岩中应力相对常规工作面增大。在考虑工作面应力集中的基础上，建立了窄煤柱上方基本顶力学模型，推导了窄煤柱留设宽度计算公式，确定了窄煤柱宽度。现场实践表明，30222工作面留设6m窄煤柱、采用合理的支护，巷道变形能够较好的控制。

为深入研究下运输送机的制动动力学计算方法，从输送带动张力计算入手，根据输送机的不打滑条件，研究了向下运输的输送机正常工作时的制动圆周力、紧急制动时的安全制动圆周力计算|分析了输送机双滚筒的制动圆周力分配问题|提出了双滚筒下运输送机的安全制动力的分配原则和方法，可以有效防止下运输送机的打滑和飞车事故，保证下运输送机的安全可靠运行。

分析了新疆煤炭资源储量丰富，已成为我国煤炭生产力西移的重要承接区和战略能源储备区，指出在新的发展时期，新疆煤炭工业发展机遇与挑战并存。并基于新疆煤炭资源的赋存特点和分布特征，结合国家政策倾斜、地缘优势明显、技术创新速度快等优势，着重分析了以科学开采为核心的包括严格控制准入门槛、加大本土人才培养、筹建煤炭运销公司和网络销售平台等相关建议，最后对新疆煤炭科学开采的发展趋势和前景进行了展望。

首先，分析了涵洞作为主要排洪措施在矿井和选煤厂厂址选择中重要性|然后，结合我国丘陵地带煤矿沟壑较多、沟谷狭窄等特点，介绍了我国主要的特殊涵洞形式|根据设计实例，从施工和使用情况出发，重点研究了高填方、大坡度、弯折曲线等特殊形式涵洞的特点，并有针对性的分析了各种形式涵洞的设计方法|最后，提出了特殊涵洞设计的注意事项。

为了更好地了解选煤厂浮选入料特性，对多座采用不同工艺流程的选煤厂的浮选入料小筛分试验数据进行了整理，并采用数理统计原理进行统计，结果表明：其分布特点及粒度符合罗辛—拉姆勒(R-R)方程式的分布规律，由此可预测任一粒级的产率。在缺乏煤质资料的条件下，可为建设新选煤厂提供参考依据。

针对基于BIM技术以及三维协同设计的应用，介绍了我国BIM技术以及三维协同设计技术在煤炭设计企业中的应用现状。结合公司实际案例介绍了BIM技术在具体工程中的运用过程和应用效果，指出了BIM技术在煤炭设计行业的应用发展方向和面临的问题，提出了设计单位的BIM技术及资源的策略及加强协作、共享共赢的建议。

为了提升煤矿安全生产能力，在煤矿企业现有的硬件、软件、环境和机制基础上，将大数据技术与煤矿安全生产业务相结合，分析了煤矿安全生产信息化系统建设中存在的问题，通过现场调研、专家咨询等方法建立煤矿大数据分析模型，研究并设计了煤矿安全生产大数据分析与管理平台的功能架构与技术架构，以期为煤矿井下异构信息化系统的共建共享工作提供技术手段和参考依据。

为了解决高应力软弱夹层顶板大断面巷道稳定性控制问题，以李村煤矿2302回风巷为工程背景，分析了2302回风巷原支护存在的问题，采用FLAC3D软件，研究了不同支护参数下2302回风巷围岩变形规律，优化了2302回风巷支护参数，提出了三维支护结构+帮顶底一体化控制技术，给出了高应力软弱夹层顶板巷道围岩控制方案。现场应用结果表明：在工作面回采期间，2302回风巷顶板下沉量最大为21.6cm，两帮移近量最大为35.6cm，底鼓量最大为15.7cm，该控制方案较好地解决了高应力软弱夹层顶板巷道稳定性问题。

为了保障斜井明槽段开挖转暗硐掘进施工的安全，解决斜井施工过程中明槽开挖转暗硐掘进和支护难题，结合天河煤矿表土层和风化基岩段的地质条件以及以往在斜井施工的成熟经验，混合斜井明槽转暗硐交接处井筒掘进采用管棚法超前支护、“U29型钢棚+钢筋混凝土砌碹”永久支护，短掘短支同时配合超前小井降水。研究了明槽转暗硐施工过程中的明槽开挖、门脸处加固、巷道掘进及架棚支护、混凝土砌碹等技术。结果表明，混合斜井明槽转暗硐交接处井筒的支护参数、支护效果、稳定性和可靠性都达到了设计要求，满足了矿井的安全生产要求。

基于王村矿东翼采区煤层大巷群受工作面回采扰动影响破坏严重现象，提出了锚-喷-注一体化强化围岩结构、控制巷道围岩稳定性的防治思路，基于锚-喷-注在巷道围岩中形成的强弱结构机理，应用COMSOL有限元模拟研究得出采用水灰比为1.5∶1的超细水泥浆液对大巷围岩进行分层次耦合注浆加固。现场钻孔窥视和矿压观测结果表明：该技术注浆效果良好，巷道稳定后两帮移近量控制在过120mm内，顶底板移近量控制在90mm内，断面最大收敛率控制在5%以内。

为控制刘园子煤矿巷道围岩强烈流变现象，保证长期稳定性，采用现场测试、数值模拟、井下试验及矿压观测的方法，综合分析原支护下围岩变形破坏特征及原因，提出“内-外复合承载结构支护技术”并应用于软岩巷道支护实践中。矿压监测结果表明，应用该技术后，锚杆受力稳定，巷道围岩位移较小，无明显离层现象，围岩稳定性增强，对类似条件下软岩巷道治理提供一定借鉴意义。

针对山阴姚寨煤矿三采区的大断面软弱破碎煤岩巷道强度低、完整性差、变形严重等问题，提出了采用锚固注浆技术进行加固，注浆孔采用深浅相间的排列方式，同时注浆采用双液法。巷道支护加固后监测结果显示：巷道变形量在前10d变化相对较快，可达总位移的58%左右，10～20d变形量逐渐变小，20d后慢慢趋于稳定|总变形量较原支护方式降低17%左右|锚固支护与注浆联合支护的方式，有效的解决了巷道稳定性与变形的问题。

为了解决7m大采高综采工作面切眼与井田边界所形成的边角区资源无法利用综采回收的难题，进一步提高资源回收率，大柳塔煤矿对切眼采取了调斜设计，最大限度地将切眼后方边角煤利用综采回收，在综采面回采初期又采用特殊工艺将工作面进行了调正，并对7m大采高综采面切眼调斜设计和工作面调正工艺进行介绍。

针对下沟矿通风系统现状，提出在通风系统阻力测定基础上进行仿真模拟，通过现场布点实测，对下沟矿401采区和404采区通风阻力分布进行计算，并使用MATLAB软件，结合图论与流体力学理论，进行了下沟矿通风系统数值仿真模拟。计算结果表明，401采区测试总阻力1265.88Pa，相对误差4.8%，404采区测试总阻力2537.38Pa，相对误差3.2%，测定结果准确，通过模拟与实测数据对比，验证了数值模拟结果正确，可为矿井下一步的通风系统优化提供理论指导。

针对传统的麻花钻杆机械排渣取样测定K1值存在受孔壁残粉影响较大、煤样暴露时间无法准确界定的弊端，研究了双壁钻杆的反循环取样技术用于煤矿井下K1值的深孔预测，该技术可将孔底钻屑通过钻杆中心管输送至孔口实现快速、定点取样，避免了传统取样方式存在的有效深度浅、深孔预测可靠性低等问题。现场试验结果表明：反循环取样技术应用于乌兰煤矿K1值测定的有效预测深度可提高至30m，且不受钻孔倾角的影响。

针对常规钻孔注浆加固-改造技术固有的局限性，提出采用定向钻孔进行底板水害防治的方法，对钻孔设计、钻孔施工和钻孔注浆技术进行了研究。在河南焦作赵固一矿进行了现场应用，结果表明：钻孔设计合理，钻进施工顺利，注浆加固-改造效果显著，有利保障了工作面安全回采，定向钻孔注浆加固-改造方法能够实现矿井底板水害超前区域防治，可为相似条件矿区底板水害防治提供借鉴作用。

文章在大功率定向钻进装备研制成功的基础上，在亭南煤矿施工完成了4个顶板高位定向钻孔，并扩孔至153mm。通过对成孔后的瓦斯抽采流量与浓度的分析，发现钻孔抽采流量与回采线和钻孔的相对水平距离有关，虽然抽采率与同一矿区高抽巷相比还存在差距，但其在单位面积瓦斯涌出量方面具有明显优势，这为上隅角瓦斯治理工作提供一种新的思路。

针对传统矿井水处理技术存在的基建投资大、运行费用高等问题，研究了矿井水超磁分离净化技术的工艺流程及技术优势。并在石壕煤矿、翟镇煤矿、长城三号煤矿进行了现场应用，对超磁分离净化技术工艺和传统水处理工艺进行技术、经济比较，结果表明，矿井水超磁分离净化技术不仅效率高、占地面积小、设备可靠耐用，而且投资和运行成本低、管理方便，是一种新型的水处理技术，对煤炭行业的技术进步和环保产业发展具有重要的意义。

乌东煤矿南采区水平分段开采急倾斜特厚煤层过程中频繁发生冲击地压显现，地震CT探测表明，上覆遗留煤柱形成的复杂结构是造成应力集中乃至冲击显现的主要原因。为此，针对该区域采用了煤体注水和煤体卸压爆破两种冲击地压防治措施，并采用地震CT探测对防治效果进行了评价。评价结果表明：煤体注水与煤体卸压爆破有效降低了煤体内的应力集中，降低了冲击危险性，保证了工作面的正常安全回采。

针对寺河煤矿W1305工作面顶板覆岩地质特征和开采条件，建立煤层开采数值模拟模型，通过理论分析和数值模拟结合的方法，确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构，分析煤层采动对高位定向长钻孔瓦斯抽采效果的影响。在寺河煤矿的应用情况表明：高位定向长钻孔具有明显的优势，其延伸距离长、覆盖范围广，且能保证钻孔在煤层顶板裂隙带内有效延伸，可实现连续区域化抽采，其单孔最大瓦斯抽采流量超过30m3/min，工作面回采期间，上隅角及回风巷中瓦斯浓度显著降低，达到了良好的瓦斯抽采和治理效果。

为探究垮落带下金属网和双抗网防溃砂的力学与水动力学机理，文章将模型试验与渗透试验结合，设计50cm×50cm×20cm的模型，支撑金属网和双抗网进行受压试验|对四种粒径砂颗粒进行渗透对比试验。结果发现：金属网和双抗网都能承受较大荷载而不破坏|铺设双抗网对于阻止砂颗粒潜蚀效果明显，阻隔了砂溃入井下的通道|铺设双抗网后，渗透系数降低，小颗粒砂降低更明显，底部比中部铺设渗透系数降低值及降低率大|中部和底部同时铺渗透系数降低值及渗透系数降低比更大。颗粒越小，降低率越大|双抗网和金属网的铺设能使垮落带形成相对稳定的顶板结构，顶板完整性得到增强。

为了保证煤矿井下贯通测量中两工作面能在设计的位置贯通并满足工程对于贯通误差大小的要求，以大佛寺煤矿主、副、风井贯通测量为背景，在进行误差预计时，运用条件平差模型，研究了在满足最小二乘条件原则下如何使得贯通点的点位误差达到最小，并预计贯通点的误差。结果表明，施工贯通误差预计满足工程要求，为矿井贯通测量工作提供了可靠的预计方法及借鉴经验。

以共面双裂隙砂岩为例，采用不同的水泥浆液进行注浆充填处理，并进行室内单轴压缩试验，来研究不同注浆充填材料作用下砂岩的强度及变形破坏特征。试验结果表明：与完整砂岩相比，共面裂隙砂岩强度具有明显的退化，退化幅度在18.68%～36.99%之间|随着充填材料强度的增大，砂岩峰值强度和平均模量均表现为逐渐增大的特征。充填材料对砂岩的破裂形态具有很大的影响，充填材料强度较低时，砂岩的破裂过程主要表现为预制裂隙尖端的裂纹扩展|而充填材料强度较大时，充填作用有效抑制了预制裂隙的扩展，破裂面多表现为穿越裂隙布置。研究成果在一定程度上可以为裂隙岩体地下工程支护设计和防灾减灾提供必要的理论依据。

针对以往使用单一因素预测底板破坏深度误差较大的问题，基于开源数据挖掘工具Weka平台，以底板破坏因素为样本应用贝叶斯分类器、支持向量机、神经网络、决策树和随机森林模型实现对底板破坏深度数据的整理挖掘分析，从多因素角度出发完成对底板破坏深度的综合预测。平台应用结果表明，工作面斜长、埋深为破坏深度的主要影响因素|神经网络模型的节点错误率最低，决策树模型最高|神经网络和随机森林模型在详细的精度方面准确率达95%|总体分析对比神经网络预测效果最优，能够较好实现对煤矿底板破坏深度的预测。

针对模拟矿井综采工作面运输巷矩形断面支护结构的病害，通过现场几何测量和结构力学性质检测，采用有限元法建立了相应的分析模型并进行计算，结果表明：巷道顶板地表填土作业时自重较大的推土机械直接在顶板上方往复施工碾压、填土压实、过大堆载和施工顺序不当是造成巷道顶板挠度过大、混凝土剥落面积较多、无法满足正常使用的主要原因。在此基础上提出的加固技术方案可为类似工程提供借鉴参考。

为了研究表面环向裂纹对矿用钻杆性能的影响，基于弹性断裂力学理论对问题进行分析，对含有不同长度和深度环向裂纹共9根钻杆进行了静扭试验，得到了钻杆断裂扭矩和裂纹的开裂角。试验结果表明：在裂纹尺寸较小时(长10mm、深2.5mm)，裂纹不易扩展|裂纹开裂角在10°左右，随着裂纹深度的增大开裂角有增大趋势|裂纹长度或深度中某一参数较大时，随着另一参数的增大，钻杆断裂扭矩急剧减小。使用有限元数值模拟方法再现了裂纹开裂前裂纹附近的应力分布情况，并得出结论。这些结论对钻杆的设计及现场事故处理具有指导意义。

提出了一种应用负载敏感技术的采煤机变量泵调高液压系统，在理论分析其工作原理和效率基础上，通过仿真软件Matlab/Simhydraulics建立了负载敏感变量泵调高液压系统仿真模型。仿真结果表明，通过负载敏感变量泵调高液压系统和现有常规技术定量泵调高液压系统的效率比较，在采煤机动态性能一致的前提下，负载敏感变量泵调高液压系统效率要远高于定量泵调高液压系统。

为促进资源型地区城乡一体化发展，分析了农村城镇化是资源型地区城乡发展的必然选择，是促进资源型地区城乡一体化发展的重要举措，产业结构和空间布局的优化调整是城乡统筹经济发展和促进农村城镇化的重要保障。文章在阐述产业发展与农村城镇化的关系和农村城镇化进程中资源型地区产业发展路径选择的基础上，以武安地区为例，介绍了该地区城镇化发展现状，分析了该地区的产业发展特征，从产业结构和产业空间两个方面提出产业布局优化的对策。

以用于矿井主排水管道射流除垢的圆锥收敛型喷嘴为研究对象，利用Fluent软件对喷嘴内部流场进行数值模拟，得到了喷嘴内部轴向的压力、湍流动能和速度变化曲线及出口射流速度等仿真结果。通过结果的对比分析，得出了最优的喷嘴参数。结果表明：收缩角在10°～20°之间，长径比为2时为最佳匹配参数，此参数喷嘴的内部压力梯度变化平稳，并具有较好的射流速度和流动稳定性。仿真分析结果为射流除垢喷嘴的结构设计提供了一定的理论依据。

简述了采前预抽、采中抽采和采空区抽采方式的技术特点及其理论基础。介绍了各种抽采方式的关键技术：采前预抽的关键技术主要有水平井钻进与压裂和智能高效排采技术|而采动井布井与井身结构优化及套管防护技术和采空区资源评估、井位优化及安全监测技术分别为采中抽采和采空区抽采的关键技术。最后指出精细地质导向模型的建立、软弱煤层压裂破裂与裂缝延展机理、压裂裂缝实时监测与煤矿井下现场观测技术以及采空区抽采的安全评价及资源评估等仍是地面钻井抽采所面临的主要问题和重点研究方向。

使用三维激光扫描技术获取沉陷区内三层框架结构建筑物点云数据，并使用随机抽样一致性算法(RANSAC)提取建筑物点云正交三轴特征线，拟合满足最小二乘情况下特征线的交点为特征点。对比两期数据间特征点变化以获取建筑物变形规律，并与概率积分法提取的地表移动变形规律进行对比。实验结果表明：该方法提取建筑物变形规律与概率积分计算地表移动变形规律相近，建筑物最大下沉值700mm，整体向东北方向倾斜，倾斜角度与竖直方向呈8.8′。建筑物向东北方向最大水平移动657.78mm，与南北轴线呈28.39°，最大拉伸变形1.69mm/m。

结合D-InSAR技术全天时、全天候、高分辨率和连续空间覆盖等特点，基于7景TerraSAR-X影像数据，采用二轨差分方法，得到山东南屯矿地表沉陷D-InSAR数据，与水准数据进行对比。根据二者的差值与距离的关系，采用最小二乘多项式拟合的方法，得到D-InSAR数据的修正公式。修正后D-InSAR数据的精度满足地表形变监测的需求，具有广阔的应用前景。

基于煤炭的衍射图谱，判断其煤化程度的常规方法是计算002峰峰高与半高宽的比值。探讨了九种不同变质程度煤的衍射图谱信息，在应用该方法进行煤化程度的比较分析后，认为该方法对中低变质程度煤的判定较为可靠，但对高阶煤有所欠缺。另外，通过布拉格方程计算，认为煤样衍射图谱低角度区(3°～10°)反映的是煤中直径为(0.884～2.94)nm的微孔信息，其衍射强度对应煤中的孔隙率。因此，结合孔隙率随煤化程度变化的规律，提出了一种全新的表征煤化程度的函数。新函数可综合煤样衍射图谱中的低角度区与002峰的信息，判定煤化程度。结果表明：该函数对于煤化程度的表征更加可行、可靠和精确。

针对煤矿井下支架搬运车重载下坡速度不稳定问题，首先介绍了支架搬运车行走液压系统原理，分析了支架搬运车重载下坡速度不稳定的主要原因。设计了支架搬运车液压系统缓冲装置，该装置解决了支架搬运车重载下坡速度不稳定的问题，保护了液压系统中各个液压元件以及发动机，提高了各个元件的使用寿命|优化了支架搬运车液压驱动系统，改善了支架搬运车使用性能，并为同类车型行走液压系统的设计提供了参考。

为解决普通四翼可开闭式PDC钻头存在中心翼片开闭不灵活、钻进穿层孔效率低、钻头体易变形的问题，介绍了新型三翼可开闭式PDC钻头的设计。设计方案为：将中心翼片的定位方式由全开放式改为半开放式|将定位珠位置由中心翼片改为镶嵌于钻头体内|将钻头结构由四翼改为三翼，优化布齿。开发的新型三翼可开闭式PDC钻头，在淮南矿业集团朱集东煤矿进行试验，3只钻头平均寿命为590.7m，提高68.8%|钻进砂岩段效率为16m/h，提高33%|中心翼片开闭灵活，下管成功率达到100%。

为解决掘进机在掘进巷道时产生大量粉尘，对煤矿巷道作业人员的身体健康构成严重威胁的问题，设计了将除尘系统集成于掘进机之上的EBZ260TY型高性能掘进机。该掘进机在实现快速掘进的同时，能够对掘进巷道工作面粉尘进行极为有效地控制及处理。为深入研究其除尘系统各性能参数，对其进行了模拟巷道测试，并对测试数据进行了研究分析，同时经过流场分析提出优化措施，旨在为以后的研究及改进工作提供有效的理论指导依据。

在掘进工程接替工作中运用了运筹学图论的理论和方法，研究了掘进工程的串联网络和复杂网络，建立了网络图和网络数字化模型，在Java语言基础上研制了可视化网络系统，实现了计算机编制复杂工程网络之间的衔接，解决了由计算机代替手动编制建井期间各工程间掘进接替的问题。并在山西省蒲县凤凰台煤矿建井项目中进行应用，结果表明，利用计算机软件输出的最终网络模型来分析研究建井掘进工程间的衔接较为合理，建井工期节约了近一个月，实现了建井工程复杂网络掘进接续计划的计算机自动化处理及接续方案的优化。

随着煤炭工业的发展，煤炭开发所带来的诸多问题，分析了产生这些问题的关键原因在于煤炭开采具有较大的负外部性，指出对其进行计量是完善价格体制和进行补偿的基础和难题。论文系统地从资源耗竭成本、环境成本、生态成本、安全负外部性成本四个方面提出计量模型，并用山西燕子山矿实际数据对模型进行了验证，计算出该矿的负外部性成本。

在能源革命和经济新常态的影响下，为适应新经济环境的变化，满足企业生存和发展的需要，战略成本管理的思想开始被越来越多的煤炭企业集团接受和实施。文章对煤炭企业集团战略成本管理的相关研究成果进行概览和评述，主要包括战略定位、价值链分析、成本动因分析三大战略成本管理理论在煤炭企业集团中的应用，揭示出战略成本管理在煤炭企业集团的发展脉络。