根据小保当二号矿井薄煤层开采技术条件，提出了滚筒式采煤机综采、刨煤机综采、“黑龙”系统综采三种薄煤层采煤工艺，分析了三种薄煤层采煤设备的优缺点和适用条件，最终推荐采用“黑龙”系统综采设备，并对其综采工作面设备进行了配套选型。研究结果表明，采用“黑龙”系统的薄煤层综采工作面生产能力可达到国内先进水平，可为薄煤层开采设备的发展起到积极的引领示范作用。

针对砂墩子矿井4-1号煤层赋存和开采技术条件，分析了分层开采、大采高综采和综放开采的适用性，总结了各采煤方法的优缺点，最终确定采用综放开采，同时分析了4-1号煤层的顶煤冒放性|并根据规范要求对综放工作面的液压支架、采煤机、刮板输送机等主要设备选型计算进行了设计研究。开采实践证明，综采放顶煤采煤法适用于砂墩子矿井4-1煤层条件，工作面选取的配套设备合理适宜，实现了“一井一面”的高产高效矿井生产模式，为三道岭矿区4-1煤开采提供了指导和借鉴意义。

以中天合创能源有限责任公司高盐矿井水深度处理工程的详细设计和投资概算为基础|对比了两种不同工艺路线的特点|简述了处理设备及设施的选型要点和建(构)筑物特征|介绍了项目概算、运行成本，并对经济效益进行了分析|总结了工艺设计中需要重点关注的问题|指出了脱盐、二次浓缩及蒸发结晶是矿井水深度处理整体工艺链的三个重要工艺环节，通过文章的介绍可为后续的高盐矿井水深度处理及资源化利用提供经验和参考。

以布尔台煤矿为例，介绍了该矿工业场地地面防治水工程中雨水收集系统、防洪沟、雨水强排泵站和雨水压力排放管道的设计和建设情况。通过分析下垫面情况及降雨参数，设计了完善的场地雨水收集排放管网。为了排除场地西南侧山坡汇水，设计了防洪沟将山坡汇水排入乌兰木伦河。由于乌兰木伦河最高洪水位高于场地最低点场平标高，设计了雨水强排泵站和雨水压力排放管，压力排放管采用套涵形式从铁路下方穿越，利于节能和列车行车安全。

在经验计算法的基础上，提出了量化分析计算法，将生产成本进一步细化到采、运、排等每个环节，分别考虑动力费、材料费、修理费、人工工资和设备折旧费等各项费用，同时兼顾考虑了生产工艺的不同而产生的设备生产能力差异，又比较了单位投资及生产成本，以便缩小设计中的人为误差，得到最优方案。结合实际案例分析了整个比选过程，对比了传统经验计算法与量化分析计算法的差异，验证了量化分析计算法的优势。

为了保障木里矿区煤矿由露天开采转入井工开采模式后的安全生产，分析了江仓四号井露天开采采坑和地面排土场的现状及边坡的稳定性，提出了采坑的回填方案和回填后的矿坑地表生态恢复方案，并研究了矿坑防排水方法。结果表明，通过对江仓四号井露天开采后的采坑及排土场的综合整治，达到恢复地表生态环境目标，消除了露天采坑对井工开采产生的不安全因素，减少了对井工生产的威胁和危害。

为减少大规模煤矿开发对环境的影响，矿区总体规划在编制过程中需要同步开展规划环评，对矿区的布局、规模、结构、建设时序等提出优化调整建议。白杨河矿区地处新疆准噶尔盆地西北边缘绿洲区，该区域生态系统相对脆弱和敏感，其沿白杨河河谷遍布的天然林和公益林对维系区域生态系统安全有着至关重要的作用。通过矿区典型煤矿采煤沉陷影响预测，重点分析矿区煤炭开采对流域地下水系统和生态系统的影响，从而提出降低开发规模、暂不开发9个矿井等优化调整建议，为政府管理部门提供决策依据。

为了分析临空活动段对沿空巷道围岩支护的影响，以顾北矿南一采区1322(1)工作面为工程背景，通过UDEC数值模拟及现场试验，对临空活动段沿空掘巷煤柱的应力分布及围岩稳定控制技术进行了研究，结果表明：临空活动段留设煤柱存在应力集中现象，不同支护工况下可能发生压剪破坏，并且巷道帮部压力大于顶压。现场应用表明锚网索联合槽钢梁加强支护顶板和巷帮的围岩控制技术能有效提高临空活动段沿空巷道围岩稳定性。

为了安全顺利通过布置有多条平行于工作面空巷的12404-1综采面，分析了乌兰木伦煤矿12404-1综采面顶板岩性参数，按照顶板岩层自重的1.3倍安全系数计算并选择合理支护强度及支护形式，并采用空巷泵送支柱进行了补强支护。回采实践证明“泵送支柱+锚索”联合支护能够完全满足回采期间空巷顶板的稳定性，实现了综采面快速、高效通过多条近距离平行于工作面空巷。

根据张集矿第二副井主排水泵房的围岩物理性质，对其存在的软岩硐室进行U型钢支护设计。利用ANSYS有限元分析软件建立U型钢模型，对其进行稳定性分析，绘制其应力图、位移图和弯矩图。结果显示，其应力主要集中在拱脚和两帮处，最大位移发生在拱顶处，为372.783mm；最大弯矩位于巷道两帮，为162kN·m，弯矩分布沿两帮竖直方向向下呈线性增大。根据分析结果提出加固措施，即在U型钢凹槽上每隔500mm焊接补强板，同时在其凹槽内填充混凝土提高支护刚度，通过60d围岩收敛量监测，证明加固措施取得了良好的效果。

针对松软破碎煤体施工大直径长距离瓦斯抽采钻孔容易出现塌孔、卡钻导致钻孔失效的难题，采用理论分析、现场测试和井下试验的方法，通过煤岩体强度和结构探测，得出了煤岩体的结构完整性和强度，并根据围岩特点确定了注浆机理以粘结松软煤体、增强松软煤体整体性为主，适当增加煤体强度，达到防止钻孔塌孔的目的，在此基础上设计了注浆加固参数和单孔全长分段注浆工艺，该工艺施工工程量小，工艺简单，加固速度快。井下试验表明，煤岩体注浆加固后围岩强度增加57%，完整性提高58.8%，钻孔无塌孔出现，有效保证了长钻孔的顺利实施。

为了保证气膜法施工钢筋混凝土壳体的施工安全及质量，分析了气膜充气压力、钢筋位置、钢筋搭接方式及搭接长度、混凝土喷射厚度、施工变形观测等关键控制点对施工安全及质量的影响，提出了控制措施、控制参数及下一步的研究方向。应对聚氨酯与膜材组成的复合模板的受力性能、施工过程壳体变形分析继续进行研究，以完善该项技术。

为提高大采深、厚煤层开采冲击地压监测预警准确性，通过理论研究和现场实践，提出了“CT(Computed Tomography)静态应力探测-微震和钻孔应力动态监测-钻屑检验验证”综合判定工作面冲击危险区的方法。并在阳城煤矿3306工作面进行现场应用，实践表明：静态应力探测结果与动态监测结果具有较高一致性|在3306工作面应用该方法确定了工作面前方30～50m、80～100m、130～140m和180～200m存在较高的冲击地压危险，现场采取了针对性的解危措施，实践了分区防治，提高了防冲效率，效果良好。

以胡底矿4304工作面为工程背景，通过数值模拟分析了随工作面推进顶板垮落情况和矿压分布特征，推测出工作面初次来压步距为37m，存在顶板大面积悬露而突然垮落的问题。采用超前深浅孔相结合的松动爆破技术，对工作面顶板进行弱化处理。结果表明：经过爆破处理后，4304工作面直接顶的平均垮落步距为15.4m，小于模拟结果|基本顶沿工作面呈现分段来压的特点，在工作面上部来压步距最大|初采期间未观测到煤壁大范围片帮、煤炮等明显来压现象，且未出现回风巷瓦斯超限问题，爆破放顶效果较好。

针对中兴煤业2号煤层瓦斯抽采及消突效果差等问题，基于水力割缝和水力压裂在煤层增透的良好效果，提出了通过射流深穿透射孔技术预设导向槽和布置控制钻孔实现定向水力压裂，并将压裂孔与控制孔之间压穿，优化了导向槽定向水力压穿防突技术工艺参数。通过现场试验表明，实施导向槽定向水力压穿作业的钻孔瓦斯抽采浓度、瓦斯抽采流量均有大幅提高，验证了导向槽定向水力压穿防突技术可大幅增加煤层透气性，从而提高抽采效果，达到消突的目的。

为了研究高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯效果，以吉宁煤矿2102工作面为研究对象，采用理论分析与数值模拟相结合的手段确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构，现场设计了五个高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明：煤层开采后，覆岩垮落带高度为20m，导水裂隙带高度为66m|裂隙区和压实区所呈嵌套关系的外侧梯形底角61°，内侧梯形底角50°，内外梯形之间宽度约为8.4m|高位钻孔应布置在煤层顶板以上40～60m，帮距15～48m，有效解决采空区上隅角瓦斯超限问题，瓦斯抽采效果良好，在保证安全生产的同时，实现了高效稳定治理采空区瓦斯的目的。

为了降低综掘工作面掘进生产过程中的硫化氢浓度，首先通过现场测试，分析了综掘工作面掘进机割煤过程中的硫化氢涌出规律和沿程分布规律，提出了以“三压带”分段注水工艺技术向工作面预注硫化氢吸收液和截割头高压喷射硫化氢吸收液的治理措施，通过现场试验确定了治理措施的合理工艺技术参数，并对治理效果进行了考察，采取治理措施后距工作面5m、15m处掘进机割煤时硫化氢的浓度分别由269.9×10-6、151.4×10-6降低到27.5×10-6、17.2×10-6，降低效率分别为89.8%和88.6%。

文章主要针对我国高瓦斯矿井局部通风机的运行看护方式，以潞安集团余吾煤业为工业性试验场所设计一套智能监控系统。该系统是集矿井供电、矿井通风及矿井自动化监测为一体的控制系统，通过“风机点-采区变电所-地面调度”三级智能联控实现局部通风机安全可靠运行，以自动化控制替代人工操作，最终实现局部通风机无人值守，减人提效，减少人工失误，确保了矿井的安全高效生产。

针对同一巷道不同区域复合顶板垮落问题，建立了巷道复合顶板岩层过梁结构力学模型，获取巷道顶板岩梁破断失稳形态和极限条件，提出了巷道复合顶板岩层失稳判别方法，探讨了巷道复合顶板破坏失稳与岩层定量关系影响因素，建立了巷道复合顶板冒顶隐患级别划分指标体系，给出了隐患分级方法，将巷道冒顶高度作为冒顶隐患的分级指标，开发了巷道复合顶板稳定性判别软件，掌握了石圪台矿2-2煤顶板冒顶隐患级别区划特征，给出了基于巷道冒顶隐患分级的回采巷道顶板支护参数设计方案，实现差异化支护设计的同时，减少支护材料浪费，降低高冒风险巷道的事故发生概率。

为了研究特厚煤层综采工作面矿压显现规律，以小庄煤矿40201工作面为背景，采用数值模拟研究了开采工作面顶板破坏特征。通过现场监测分析了工作面沿倾向和走向液压支架工作阻力，同时与经验公式计算结果进行对比确定了支架工作阻力。结果表明：40201工作面初次来压步距在33.6～46m之间波动，周期来压步距平均21.0m，采动影响系数平均1.42|基于经验公式确定的工作面顶板荷载为0.94MPa，小于支架工作支护强度1.28MPa|40201工作面选用的ZF13000/21/40支架满足生产需求。

为研究近距离煤层群下行开采下位煤层巷道合理位置，通过建立力学计算模型，推导出底板岩层内应力分量。并结合吴官屯煤业开采实际条件，计算得出上部煤层开采后底板应力状况。结果表明：底板中垂直应力在水平及垂直方向最大影响范围分别达到31m和55m，水平应力在水平及垂直方向最大影响范围分别达到37m和12m，剪切应力在煤柱中心位置下方为0，应力峰值点出现在煤柱边缘，峰值为5.5MPa，该研究可为合理布置下位巷道位置和支护选择提供了依据。

为了研究断层活化造成地表异常沉陷影响因素，建立了断层活化力学模型，并根据峰峰矿区地质条件利用数值模拟研究了断层倾角、煤层厚度、工作面推进长度、断层保护煤柱宽度、断层带充填物强度对地表沉陷的影响。研究结果表明：断层倾角越大，断层露头处地表下沉台阶落差越大，地表最大下沉值越大|煤层厚度越大，地表下沉值越大，断层露头处地表下沉台阶落差越大|工作面推进长度越大，地表下沉值越大，断层露头处地表下沉台阶落差越大，当工作面推进长度使地表下沉达到充分采动时，断层露头处地表下沉台阶不再增大|断层带充填物强度对地表沉陷影响不大。研究结果对分析断层影响下的地表沉陷规律具有一定借鉴作用。

为了解决富水顶板巷道支护困难问题，以哈密大南湖矿111801运输巷为工程背景，采用数值模拟、现场试验等方法，研究了富水顶板对锚固结构造成的影响以及其控制技术，结果表明，较高的围岩水含量会有效缩减和降低锚杆有效压应力区域和压应力值，使得锚固结构的整体性能有明显的弱化，锚杆难以产生对围岩有效的主动支护作用，顶板富水巷道围岩控制的关键是降低顶板含水量。工业性试验表明，采用锚索注浆的合理保水措施可以降低顶板含水量，加强了锚固结构的可靠性，保证了巷道围岩稳定性，具有较好的技术效果。

为研究高抽巷抽采负压对治理采空区瓦斯的影响并寻求最优抽采参数，以赵庄矿1309工作面为背景，通过数值计算得到布置垂高应为25m，平距应为20m。通过FLUENT软件对进行高抽巷不同抽采负压条件下的数值模拟，并采用UDF程序定义采空区参数使模拟结果接近实际。模拟结果表明：在无抽采模型下，工作面上隅角瓦斯浓度最高可达18%，影响安全回采。高抽巷抽采条件下增大抽采负压，采空区瓦斯浓度降低，上隅角附近的低瓦斯浓度区域由不存在逐渐扩大。高抽巷瓦斯体积分数及抽采纯量在抽采负压高于20kPa后增量趋于平缓。为保证抽采效果同时避免采空区漏风，确定合理抽采负压为20kPa。现场实测高抽巷瓦斯抽采纯量平均为43.93m/min，与模拟结果基本吻合。

为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律，以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象，现场实测不同配风量下工作面风阻，利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型，通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了工作面通风阻力属于局部阻力，并模拟计算不同配风量下工作面风阻值，拟合得到二次抛物线型的工作面风量-风阻特性曲线，风量-风阻拟合函数计算结果与实测结果之间相对误差小于6%，研究所得的工作面风量-风阻特性曲线可用于矿井通风网络解算。

西北地区地质结构和岩层含水条件不同于东部地区。为研究榆林矿区厚松散层和砂层地质结构条件下的矿井涌水情况，以袁大滩煤矿为工程背景，分析了矿井水文地质特征，计算了井筒涌水量，对矿井涌水进行了评价。结果表明：矿井岩层裂隙丰富，上覆松散层含水层和砂岩含水层较厚，对井筒安全使用存在威胁|主斜井、副斜井、进风立井和回井立井的井筒涌水量分别为243m/h、388m/h、1409m/h和1388m/h|袁大滩煤矿比榆阳煤矿、榆树湾煤矿的井筒涌水量大，进风立井涌水量特别显著，在开采过程中应该加强防水措施。

为了对丁集矿13-1煤层顶板突水危险性进行合理的评价，探讨岩芯采取率、含水层厚度、脆塑性岩厚度比、隔水层厚度、断层影响带高度、渗透系数、断层分维7个影响顶板含水层富水性的主控因素，采用了GIS建立各主控因素专题图，然后运用熵值法确定各主控因素的权重，并对数据进行归一化处理，叠加各主控因素的归一化数据和权重值，获得富水性指数评价模型并建立富水性分区图，再计算顶板导水裂隙带高度和建立顶板冒裂程度分区图，最后分别对富水性分区和顶板冒裂程度分区重新赋值，对赋值后的两个图进行复合叠加，获得顶板突水危险性分区图。结果表明，评价结果与实际基本一致，准确性较高，可以为矿井顶板水害的防治提供参考依据。

为研究矸石散体在限定空间下经过横向推压之后的固结成型特性，基于充填工作面的充填夯实过程和充填支架捣实机构的工作原理，模拟充填工作面的组成部分，自主研制了一套结构简单操作方便的充填矸石夯实模拟试验台，并应用该模拟试验台研究了推实力和含水量对矸石散体固结成型特性的影响规律。研究结果表明：推实力和含水量对矸石散体的固结成型特性影响呈现正相关，且推实力大于2MPa、含水量为3%时，矸石散体开始表现出明显的固结成型特性。因此，矸石充填夯实模拟试验台的研制及应用，对优化现场矸石充填开采技术提供一定参考意义。

为更好的指导深井注浆施工，研究和完善在深部岩石裂隙环境下黏土水泥浆的流动扩散规律，在注浆试验台上对黏土水泥浆进行了不同深井静水压力下的裂隙注浆模拟试验研究。结果表明，在深井裂隙条件下，黏土水泥浆的浆液有效扩散距离、注浆终压、静水压力、裂隙隙宽等主要注浆参数之间存在相互影响，通过多元回归分析可以总结出各参数之间的相关关系式，可用于现场施工的分析及计算|分析总结了注浆压力随时间变化的三种变化规律，并将其与最终注浆效果进行了关联性分析。

针对刮板输送机使用的变频调速一体机协同控制所需通信系统不完善、开放性差等情况，提出了基于CAN通信标准协议——CANopen规范的一体机协同控制通信系统设计方案，分析了CANopen标准通信协议的规程，利用监控单元嵌入式微控制器STM32F407的串口外设驱动CANopen集成通信单元GCAN-305，完成了矿用一体机CANopen通信接口的软硬件设计。实验表明，基于GCAN-305开发的通信接口符合CANopen协议规程，可满足矿用一体机协同控制数据通信可靠性与标准化的需求。

以塔尔露天煤矿边坡粉土为研究对象，制备了不同干密度的重塑粉土试样，基于滤纸法测定了粉土的土水特征曲线，分析了不同干密度粉土基质吸力随含水量的变化规律，运用VG模型拟合了粉土的土水特征曲线，探讨了拟合参数与干密度之间的函数关系，建立了以VG模型为基础、以干密度为参数的粉土土水特征曲线经验模型，并验证了模型的适用性。研究表明，不同干密度粉土土水特征曲线形状基本一致，随着体积含水率的降低，粉土基质吸力逐渐增大，基质吸力对体积含水率变化的敏感性逐渐提高|VG模型对粉土土水特征曲线的拟合效果较好，拟合参数与干密度之间存在着较好的线性关系|所建经验模型适用于描述基质吸力小于300kPa粉土的土水特征曲线。

设计了一套基于J2EE的模块化业务平台，并在此基础上构建一套适用于煤炭企业特大型矿井的生产管理系统，解决煤炭企业信息化建设过程中信息系统开发慢、维护难、扩展性差、标准不统一等问题，使企业信息系统更为灵活，只需简单的调整，就可应对业务需求的不断变化，同时，充分实现与现有的系统之间的整合，达到各个业务部门和环节更好协同的目标，提高系统的复用性，有效降低煤炭企业信息化建设和运维成本。

在经历过小煤矿开采的老矿区，塌陷坑是地表沉陷的主要形式之一，有的矿区甚至在非采动时期也会出现地面突然塌陷的情况，严重影响居民的生命财产安全。文章根据我国北方某矿区城市出现的地表塌陷事件，从煤层赋存条件、煤矿开采历史、自然条件等综合分析地面塌陷坑产生原因，并依据该区域采动情况，分析了塌陷坑附近房屋居住安全现状。

目前，我国部分资源枯竭型城市的发展进入瓶颈，影响城市的经济和社会的健康协调发展，资源枯竭型城市旅游转型显得尤为重要。通过对有关资源枯竭型城市研究文献的回顾，阐述资源枯竭型城市旅游转型的必要性。剖析资源枯竭型城市旅游转型的困境分析，在此基础上，提出资源枯竭型城市旅游转型的对策分析，旨在促进资源枯竭型城市旅游转型的发展进程。最后，以广西合山市为例，分析其成功转型经验。

了深入研究振动弛张筛工作时主浮筛框的运动规律，假设弛张筛主浮筛框的运动为平动与转动的叠加，在忽略阻尼作用的前提下，考虑转动，建立了振动弛张筛的力学模型，并通过振动微分方程求出解析解。求出了弛张筛上任意一点的运动轨迹方程，重点分析了运动规律，特征点的运动轨迹。通过实验测试了FFS2461型弛张筛的特征点的轨迹，对比了理论方法计算出的轨迹与实际轨迹的拟合程度，求出测点实测振幅的最大值和用考虑转动方法求出的振幅最大值的相对误差，并简要探讨了理论轨迹与实测轨迹产生偏差的原因。验证了假设的正确性，可以利用这种建模方法计算运动轨迹，并用以指导工程实践。

为了探究按煤岩组分工业化分选宁东矿区不粘煤-弱粘煤的方法及其可行性。采用浮沉离心法并选取宁东矿区羊场湾煤矿配套洗煤厂的洗选精煤，按接近于煤岩各组分临界点的密度液借助离心分离法分离惰质组分。结果表明磨矿粒度越细越有利于接近惰质组密度的产物产率提高。分离产物的元素分析和挥发分关系与已知煤岩组分的关系相似但有差异。1.34g/cm～1.38g/cm和＞1.38g/cm密度级产物的FTIR谱图的特征吸收峰与惰质组特征相似。显微煤岩分析结果表明：按1.34g/cm和1.38g/cm密度级通过浮沉离心法分选出惰质组含量为32.23%和40.35%的产品及惰质组含量达到57.31%和63.9%的产物，实现了一定程度上分离脱除惰质组的目的。

针对目前煤矿使用的甲烷传感器存在精度低、稳定性差、易受其他气体影响的问题，设计了一种基于谐波检测技术的激光甲烷传感器，并详细分析了TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)基本原理。对传感器的系统总体设计、激光器及控制电路、光电转换及前置放大电路、RS485电路、频率信号电路、系统软件设计进行了重点介绍。同时分别对催化甲烷传感器、红外甲烷传感器和激光甲烷传感器通入标准甲烷气样和柴油车尾气进行测量，结果表明激光甲烷传感器检测精度高、误差小、不受交叉气体的干扰，符合国家煤矿安全标准的各项要求，能进一步保障煤矿的安全生产。

针对采煤机自动调高系统的控制性能问题，提出了一种基于内模(IMC)PID控制器的控制策略。该控制策略采用H2最优控制方法对自动调高系统的输出进行优化，以提高该系统的目标跟踪能力，并根据内模控制理论将控制器转化为易于工程实现的PID控制器。仿真结果显示相较于常规PID控制器，文章所提出的控制器能有效解决调高系统中含有积分环节的控制问题，同时该控制策略还有较强的鲁棒性。

为摸清我国煤炭工业资本存量，准确衡量物质资本积累情况，选定1990年为基期，采用永续盘存法重新估算1990-2017年我国煤炭工业资本存量，并将估算结果与已有的研究结果进行对比分析。结果显示，文章的估算结果介于已有的研究结果之间，有效避免了估算偏高和偏低的情况，是一个相对合理的估值结果，可为后续开展煤炭工业经济增长研究提供数据参考。

为了研究我国煤矿安全生产事故产生的原因，以2001—2015年煤矿生产事故及其产生原因进行分析。通过对不同类型生产事故尤其是重大安全事故产生的原因进行统计，矿工不安全行为导致的生产安全事故占比达到97%以上，因此对矿工不安全行为进行研究对降低我国煤矿生产事故具有重要意义。最后，根据我国煤矿当前的发展水平及从业状态，基于风险预控管理理念，提出了煤矿安全生产管理的新思路。