为了合理确定彬长矿区工作面采煤方法及工艺参数，在总结彬长矿区资源禀赋条件和实地调研了矿区内多对矿井生产情况的基础上，研究了矿区内典型灾害种类及特征，深入分析了各灾害自身的相互作用关系，以及灾害对开采活动的制约和影响|提出多灾害条件下工作面采煤方法和工艺参数的确定原则和方法。结果表明，彬长矿区的采煤方法宜采用放顶煤，且放煤高度受上覆隔水层高度的制约|综放面长度安全临界值一般在180m；工作面推进速度宜为3.2～4.8m/d；工作面推进长度一般在2.3km以内。

为解决以潞安余吾煤矿为代表的特大型、高瓦斯矿井中采区分区通风的问题，设计充分考虑技术经济性、施工难度、通风、节能等各方面因素，设计提出了三种关于主煤流运输系统转载方案，对比分析了各方案的优缺点，得出最优方案，不仅实现了采区独立通风的目的，同时最大程度减少了施工周期、工程造价和施工难度，对于类似分区式通风矿井的主煤流转载系统设计具有一定的参考意义。

针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题，采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法，对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象，通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施，建立了“高位钻孔+采空区联络巷埋管”采空区立体化瓦斯抽采体系，通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0.42%，该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0.30%～0.45%之间，现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明，采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。

为研究煤矿开采底板突水预警准则，研发水害监测预警技术，实现底板突水超前预警，采用矿井水文地质分析、力学分析、地球物理勘探等技术手段，分析了矿井底板突水征兆，建立了监测指标体系，研究了水害预警现场布置方式，提出了采动影响下底板破坏深度的实时监测反演方法。根据监测指标及突水力学判据，提出了矿井底板突水定性预警准则和定量预警准则，开发了底板水害预警系统。最后以许厂矿11603工作面为例，布置水害预警系统，实施了底板突水灾害监测预警。结果表明，水害预警系统可以实时监测煤层底板预警指标，反演底板岩体力学变形破坏情况，结合预警准则，实现煤矿底板突水监测预警。

结合山西乡宁煤矿一座长70m，跨度为45m的钢结构储煤棚设计，探讨了储煤棚的建筑设计、结构设计、基础设计三方面的内容。建筑设计介绍了储煤棚的地形特点、挡煤墙与墙体围护，采光设置与屋面排水，安全疏散与防火|结构设计通过对单榀钢排架的计算分析，确定了钢排架柱及钢屋架的杆件规格，通过设置屋架支撑、柱间支撑及抗风柱使储煤棚形成了一个空间整体结构|基础设计通过采用桩基+承台的处理方案，减小了施工难度，避开了场地内的过水涵洞。此储煤棚的设计将对类似工程提供借鉴和参考。

针对高家梁煤矿20307工作面受上煤层及本煤层相邻采空区的影响，巷道变形呈现非对称性，原支护方式效果不理想，影响巷道正常使用的情况，为保障矿井安全生产、提高矿井经济效益，通过对20307工作面运输巷表面变形监测和锚杆(索)破坏结果分析，研究了巷道围岩呈现非对称性变形的原因。基于巷道非对称控制机理分析进行非对称支护优化设计，确定合理有效的支护优化参数，并进行数值模拟和现场工程试验。根据模拟结果和现场监测分析，支护优化方案有效地控制了巷道围岩非对称性变形，支护效果较好。

为解决深井大断面软岩巷道底板问题，以察哈素煤矿11302工作面回风巷为研究对象，通过现场实际监测分析了巷道底鼓破坏规律，结果表明：巷道底部岩层存在零位移点及零应变点，并将巷道底部表面向下依次分为拉应变上升区、拉应变下降区及压应变下降区，零应力点及零位移点距巷道底板表面距离分别为1.32m和1.68m。分析了围岩强度、围岩应力、支护形式对巷道底鼓的影响，在此基础上提出了改变区段煤柱尺寸、优化巷道支护参数及局部注浆的底鼓控制技术。最后通过工程实践表明，采取相应技术措施后巷道底鼓得到了有效控制，具有良好的技术经济效益。

通过相似模拟实验、现场实测及理论计算等手段，对塔河煤矿11B801综放工作面高位瓦斯抽采钻孔参数展开研究。结果表明：11B801综放工作面回采过程中存在“大、小周期”来压现象，小周期平均来压步距约15.5m，大周期平均来压步距约65.0m，“大、小周期”与瓦斯运移通道及聚集场所的发育密切相关|基于“大、小周期”来压步距确定了高位钻孔有效抽采长度，并反推计算出钻孔孔深、仰角、压茬距等参数|通过对工作面回采过程中顶板来压及钻孔抽采浓度监测数据分析，验证了利用“大、小周期”来压步距反推计算钻孔参数的合理性，11B801综放工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.47%以下，保证了11B801综放工作面安全高效生产。

为了提高高河矿+450m水平北翼进风大巷顺层钻孔瓦斯抽采效率，保证+450m水平北翼进风大巷安全、快速掘进，研发了适合高河矿3#煤特征的GF-100型超高压水力割缝装置，对高压水钻进、割缝一体化技术可行性和实施方案进行了研究，并对割缝效果进行初步考察。结果表明，在已施工的顺层抽采钻孔基础上直接进行水力割缝二次增透，可以使割缝孔的抽采半径增大到2.4m，减少近50%的施工量|单孔瓦斯流量可提高1.8～3.6倍。水力割缝技术可有效提高低渗透煤层的瓦斯抽采效率，值得推广。

以江苏徐州大屯热电厂气膜薄壳储煤仓工程为例，对喷混凝土在气膜薄壳储煤仓中的施工工艺及喷射时注意事项进行了回顾，并对主体结构沿高度和结构层厚度方向不同部位选取了45个混凝土试块进行抗压强度试验。试验结果表明，设计强度等级为C30的喷射混凝土养护龄期满后抗压强度最大值为56.4MPa，最小值为30.7MPa，平均值为40.5MPa，可满足规范设计要求。说明了气膜薄壳储煤仓建设中应用喷射混凝土法可在保证质量的前提下能取得显著的经济效益，减少煤炭等散状矿物料存储对环境的污染，对今后类似工程项目具有一定借鉴意义。

以翟镇煤矿6202E工作面上行开采为工程研究背景，通过理论分析和现场矿压观测得到了上部工作面受下部工作面开采的影响区域，研究表明，越靠近采空区中部，岩层破断程度越大，而在采空区边界，由于煤柱支撑作用，岩层破断程度较低|当6202E工作面的运输巷布置于6403E运输巷以外20m煤柱区时，上部边界内影响区为17.1m，运输巷边界外影响区为17m，可有效地避免应力影响|轨道巷布置于6403E轨道巷采空区以里2m，内影响区为15.3m，外影响区为18.4m，可采用架棚支护，控制围岩的移近量和移近速度。

针对寺河矿大采高工作面末采阶段矿压显现剧烈，易出现片帮、冒顶，进而影响液压支架顺利撤出的问题，采用新型无机注浆材料对距主撤架通道后40m范围煤体进行超前预加固，并在撤架通道开采侧煤体局部地区补注少量有机注浆材料的联合注浆加固技术，有效解决了大采高工作面末采阶段片帮、漏顶等难题，实现了工作面与主撤架通道的安全快速贯通。通过对末采时间和末采注浆成本的对比分析，联合注浆加固较单纯使用有机材料注浆加固获得了更好的经济效益。

基于煤矿坚硬难垮顶板现状及存在的问题，介绍了水力压裂技术及在井下的工业试验情况，该技术通过跨式膨胀性封孔器对压裂段进行封闭，利用高压水将封闭段进行压裂，将顶板不同位置岩体进行压裂，生成多条裂纹，最终形成裂纹网络，从而达到弱化顶板的目的。实验结果表明：随着工作面的推进，顶板依次分层、分次垮落，减弱老顶初次来压强度，保证工作面安全。水力压裂技术是一种安全、高效、绿色的控制坚硬难垮顶板的技术，有广阔的发展前景，将在煤炭行业得到广泛的应用。

针对目前在用带式输送机清扫器存在的清扫效果不理想的问题，根据带式输送机对清扫器压紧力的要求，设计了一种能够实现恒定压紧力的清扫器装置。介绍了其工作原理及其特点，该装置应用电液比例控制的液压系统，实现清扫器恒定压紧力，并可对压紧力进行调节，通过对该清扫器的液压系统进行仿真分析及对系统进行试验验证，证明该清扫器的应用可减轻工人的劳动强度，使用效果良好。

为研究断面宽高比对矩形巷道表面位移、剪切方位和破坏模式的影响，采用理论建模分析、数值模拟计算和现场工程应用的研究方法，对不同最大主应力方向条件下断面宽高比对矩形巷道的围岩稳定性进行了系统研究。结果表明：最大主应力为水平应力时，较大宽高比有利于矩形巷道稳定性控制，巷道顶板剪切破坏范围和两帮变形量均较小|当自重应力成为最大主应力时，矩形巷道两帮剪切破坏程度较高，顶底板和两帮表面位移较大，较小宽高比更有利于巷道稳定性控制。针对沙曲矿最大主应力为水平应力的工程实践，对宽高比为1.76的矩形巷道进行现场矿压观测，顶板最大下沉量134 mm，两帮最大相对移近量195 mm，围岩控制效果良好。

为研究钢管混凝土支架与围岩相互作用关系，通过相似物理模型手段，对巷道应力、变形、破坏随外部荷载变化而变化的过程进行分析，研究其规律，采用铝管内灌注水泥砂浆浆液模拟钢管混凝土支架，极大限度地还原钢管与核心混凝土之间的相互作用关系。试验表明，首先钢管混凝土支架支护是一种被动封闭式支护形式，当钢管混凝土支架某部位先发生变形，此部分四分之一圆弧拱矢跨比减小，承受围岩荷载、变形能力降低|当钢管混凝土支架某部位随后发生变形，此部分四分之一圆弧拱矢跨比增加，承受围岩荷载、变形能力增加。先发生位移处通常发生在软弱岩层及围岩压力大的方向，或因施工问题，没有保证钢管混凝土支架与围岩完全贴合处。再者，钢管混凝土被动提供围岩径向应力，使得围岩承受荷载的能力大幅提高。

为了研究孙疃矿区地下水化学特征及其控制因素，先后采集矿区内31组水样，综合运用数理统计、Piper三线图、相关性分析、Gibbs模型以及离子比例系数等方法，系统分析了孙疃矿区地下水化学特征。结果表明：研究区各含水层pH值平均为8.4，水质呈弱碱性，各含水层中阳离子以K++Na+为主，阴离子以SO2-4和HCO-3为主，TDS平均为976.77mg/L，7-8煤、10煤上下含水层水质类型为HCO3-Na+K型和HCO3·Cl-Na+K型，太原组灰岩含水层水质类型为HCO3·Cl-Na+K·Mg型，奥陶系含水层水质类型为SO4·HCO3·Cl-Na+K·Ca·Mg型，水样在Gibbs图中的分布和主成分分析表明，各含水层中离子组成受岩石风化溶解控制，人类活动对水化学影响较小，离子比表明含水层中HCO-3、Na+和K+主要来自钾长石、钠长石等硅酸盐类矿物的溶解，Ca2+和Mg2+主要受自碳酸盐以及硫酸类矿物的控制。

为了解决瓦斯监控系统中参数随机变化并且参数之间存在强耦合和滞后性，以新疆优派能源(阜康)煤业有限公司阜康市小黄山煤矿为例，提出采用模糊集合理论的智能控制算法，模拟人的思维方式，把模糊控制策略转化为可编程逻辑控制器的控制算法来实施控制，经过调整参数，将建立好的控制器在PLC上实现。结果表明，模糊智能控制算法的控制效果比传统的PID控制效果更准确，瓦斯监控系统动态性能和准确性有显著改善。

为保障深水平矿井自然风压的有效控制和利用，采用现场实测的方法，以滕东生建煤矿一采区为例，对自然风压的变化规律及由于其变化导致采空区漏风的现象进行了研究。研究表明：深水平矿井自然风压全年变化规律形如正弦曲线，自然风压的变化导致采空区存在规律性的进漏风趋势变化，当自然风压减小时，采空区密闭处密闭内外压能差变大，漏风趋势明显，出风量增加，若采空区密闭处进漏风趋势为进风，则密闭处进风趋势减弱，甚至反向。当自然风压增大时，采空区密闭处密闭内外压能差减小，进风趋势明显，进风量增加，若采空区密闭处进漏风趋势为漏风，则密闭处漏风趋势减弱，甚至变为进风。

单轨吊在煤矿井下运行工作中性能优势明显。为设计一种灵活度高、响应速度快的超前支护系统，以单轨吊运行原理为基础，弱化其运输功能，加装工作平台实现其掘进支锚作业功能|设计了支护液压系统，阐述了支护原理|运用液压建模仿真软件AMESim建立简化了的液压回路，按实际工况设置了主要参数|得到液压缸油液压力值增长以及位移变化曲线，分析了曲线特性并验证了液压系统的可行性。

针对某采用定量泵驱动全液压制动系统的车辆在使用过程中存在的蓄能器充液频繁问题，利用AMESim仿真平台，结合现场管路布置情况，建立了制动蓄能器充液系统的HCD模型，对充液阀的出口压力和蓄能器的进口压力进行仿真，得出了管路中的沿程压力损失导致蓄能器的实际压力小于充液阀的上限压力，造成蓄能器中高压油容量不足，从而引起充液频繁现象。同时利用手持式压力流量测试仪在现场对充液阀的压力进行实际测试，得出了和仿真结果相近的结论。通过缩短管路长度和增加管路直径的方法，优化了蓄能器和充液阀的布置方位，确保蓄能器中储存的高压油容量能满足设计要求，最终解决了该车辆频繁充液的问题。

针对煤矿井下运输设备启动冲击大，运行效率低，电能浪费严重，设计了一种基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器，采用十二脉波整流电路和二极管箝位式逆变电路，并以载波同相层叠调制逆变电压波形，选择基于转差频率的矢量控制方案。通过搭建高压电机变频调速Simulink系统模型，对电机的调速性能进行分析。结果表明，电机可以迅速响应负载变化，并达到稳定状态，系统具有较高鲁棒性。

煤体渗透性的主要影响因素为温度、静水压力以及孔隙压力。以这三个参数为因素，将煤体渗透率作为研究指标，基于正交试验法测试了不同条件下煤体的渗透率，对所测结果进行了回归分析，同时研究了不同孔隙压下孔隙率的分布情况。研究结果显示，静水压力对煤体渗透性的影响效果最为显著，其次为孔隙压力和温度，渗透率与这三个参数均显著相关|当孔隙压力大于2MPa时，孔隙压力对煤体渗透率的影响不明显|在煤体温度20°，静水压力11MPa以及孔隙压力3MPa的情况下，煤体的渗透率最大，达到了0.3617mD。

煤炭资源是我国的主要能源，通过压煤村庄搬迁方式对压覆的煤炭资源进行开采是释放煤炭潜力的重要途径。压煤村庄搬迁过程实际上是煤炭企业、地方政府、农民之间的一个博弈过程，文章采用完全信息动态博弈方法，建立了地方政府、煤炭企业、农民三方参与选择的动态博弈模型。并对压煤村庄搬迁方案制定阶段和实施阶段的动态博弈过程进行了分析和研究，得出了煤炭企业和地方政府在压煤村庄搬迁方案制定过程中的选择规律和主要影响因素。通过分析提出了参与各方在压煤村庄搬迁过程中应注意的问题，对压煤村庄搬迁的动力机制的研究及搬迁模式的设计具有一定的指导意义。

传统的重介质旋流器工作时，内部存在一个不断摆动的空气柱，影响分选精度并消耗大量能量，从根本上限制了旋流器技术向低能耗、高效化发展。利用Fluent软件对一种新型两产品重介质旋流器的压力场、密度场、三维速度场和流体运动轨迹进行了数值模拟，从理论上分析该新型重介质旋流器实现矿物分选的可能性。结果表明：由CFD软件给出的流体流动的细节，如压力场、速度场、密度分布等特性均符合流场分布规律，后续的试验也证明了该新型重介质旋流器可以实现矿物的有效分选，且弱化了空气柱带来的不利影响，降低了能耗。

以贵州省六盘水地区褐煤为原料，活性炭为辅助加热介质，水蒸气为气化剂制备水煤气，探索褐煤气化的最佳工艺条件。在活性炭的辅助加热下，褐煤的气化率显著增加，煤气纯度高。通过单因素实验法和正交试验法，探索褐煤和活性炭的总量、气化剂流量、气化反应时间和微波功率对能耗的影响。结果表明，在褐煤和活性炭(质量比为1：3)总量为8.0g，气化剂流量为34.54g/h，微波功率为540W，气化时间为20s的条件下，褐煤气化率为90.5%，微波能耗仅为5966.8508kJ/kg。煤气中H2、CO和CH4的成分达到87.32%，活性炭具有良好的使用效果。

通过浮选试验研究了不同pH值下高密度细泥对各粒级低密度精煤浮选效果的影响，并结合粒度分析、煤粒表面的Zeta电位对试验结果进行了探讨。浮选试验结果表明，酸性条件下精煤产率最低，中性条件下浮选效果最好，精煤产率最高。激光粒度分析说明，矿浆pH值的降低会使颗粒间凝聚程度增加，高密度细泥更容易罩盖在煤粒表面。zeta电位测量发现，中性环境下，低密度级煤粒和高密度细泥表面均荷负电，二者之间存在静电斥力，在一定程度上阻止了高灰细泥在煤表面的罩盖|当pH值小于低密度级煤粒等电点时，低密度级煤粒表面带正电，而高灰细泥表面荷负电，二者之间存在静电引力，导致高灰细泥在煤表面发生严重罩盖。

采用公共政策研究方法，对散煤治理的政策执行机制进行了研究，并重点分析了现阶段散煤治理所面临的挑战。结果显示，中国的散煤治理政策具有“环保驱动、目标管理、行政手段为主”的基本特征，尽管取得了明显成效，但也存在较大缺陷，包括：散煤治理的对象和范围不明确，政策制定的科学依据不强|部门之间协调性弱，散煤治理的薄弱环节难以解决|散煤治理进程过快，地方财政压力日益增大|市场机制不健全，行政手段难以持续等。针对以上挑战，从散煤治理的科学基础、部门协同、市场机制、标准体系等几个方面提出了相应对策。

在高瓦斯薄煤层工作面实施自动化开采期间，对于工作面瓦斯浓度超限所造成的采煤机停机，开机率下降等技术难题，在现场实测薄煤层综采工作面瓦斯浓度的基础上，对工作面瓦斯浓度分布规律进行了理论分析，探讨了采煤机割煤速度对工作面瓦斯浓度的影响机制，结果表明：①上隅角及采煤机位置为采煤机割煤期间工作面瓦斯浓度监测的关键位置，且以监测上隅角瓦斯浓度为主|②上隅角瓦斯浓度与采煤机割煤速度基本成正相关关系、与煤机距上隅角距离基本成负相关关系。通过实时监测工作面的瓦斯浓度，调节工作面采煤机截割速度以达到降低工作面瓦斯浓度是可行的，现场工业性试验了采煤机截割速度的自适应调节技术，结果表明：经由瓦斯浓度实时监测来反馈调节工作面采煤机截割速度降低了高瓦斯薄煤层工作面瓦斯浓度超限概率，为实现高瓦斯薄煤层工作面的自动化开采提供了技术借鉴。

为了解决长距离倾斜巷道煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车在上坡时出现柴油机尾气排放超标和油耗增大的问题|下坡时出现制动器失效，存在安全隐患的问题。从降低体积载荷比、提高附着力、动力传动系统优化设计、有限防滑差速器和制动系统设计等方面论述了满足肖家洼和高头窑煤矿长距离倾斜巷道的大承载能力的防爆柴油机无轨胶轮车设计特点及关键技术研究，使用表明整车承载能力大、爬坡速度快、下坡制动安全可靠。

为提高煤矿巷道掘进工作面探放水等探测孔的施工效率，研制了ZDY2-1000LF型探放水钻机。介绍了钻机的设计思路、结构组成及液压系统特点。型式试验和现场工业性试验表明，钻机体积小、结构安全可靠，满足设计及煤矿巷道掘进工作面超前探施工要求，为煤矿安全高效掘进提供了可靠的装备保障。

以2010—2016年煤炭行业上市公司为研究样本，运用回归分析法，对企业社会责任与财务绩效的关系进行了实证研究，并进一步以企业高管是否具有政治关联，将企业分为政治关联企业与非政治关联企业，探讨了政治关联对企业社会责任与财务绩效关系的影响。结果表明：企业社会责任水平对财务绩效有正向作用|企业财务绩效对社会责任水平有正向作用|政治关联企业社会责任与财务绩效的正向交互作用比非政治关联企业更强。

为将煤矿安全风险预控管理体系与煤矿岗位标准作业流程两套体系有机融合，相互借鉴，实现安全高效生产式煤矿管理。针对煤矿安全风险预控管理体系与煤矿岗位标准作业流程融合难题，结合二者的发展历程，分析了二者的内涵和特点，并对二者之间的关系进行了研究，指出煤矿岗位标准作业流程是实现风险控制的有效手段，二者相辅相成。同时依据二者的特点和关系提出了二者融合的基础、原则和方法，为煤矿安全风险预控管理体系与煤矿岗位标准作业流程融合提供了借鉴。

从能源-经济-环境的研究视角出发，采用动态CGE模型，研究了2020—2035年煤炭去产能对陕西省各行业发展以及环境的影响程度。研究结果表明：煤炭去产能虽然会抑制财政收入以及经济总量，但却会促进居民福利及居民收入的增加。此外，煤炭去产能对该地区的大气污染物及温室气体减排产生了积极的效果。