为了保证淮南潘谢矿区多个矿井可持续开采，基于矿区表土层厚、煤层多、煤层埋藏深、瓦斯含量高、透气性差、地压大的地质特征，以充分利用资源为目标，在现有的生产系统上，统筹分析给出了矿区矿井延深方式、块段及采区划分、各煤层(组)瓦斯治理模式、防治水方案以及采区系统巷道布置等设计原则，形成了一套适用于复杂地质条件下高瓦斯突出煤层群开采的矿区矿井安全改建及水平延深的设计方法，为类似矿井安全改造和水平延深提供参考。 

为了“好、快、省”地建设高山煤矿项目，根据高山煤矿地形地质条件及单斜构造的煤层赋存特点，提出了井口工业场地位置及开拓方案的三个可选择方案。通过对三个方案的经济性及技术性充分对比，克服了以往传统思维，将井口工业场地布置在不压煤，且主、副、回风斜井可兼作一采区上山的王家方案作为最终实施方案。该方案有效避免了矿井在建设期间井巷深部揭煤的弊端。高山煤矿为设计60万t/a的煤与瓦斯突出矿井，通过对该方案的实施，建井工期仅用了35个月，投资仅用了5.8亿元，达到了预期效果，对其他类似煤矿建设项目具有很好的借鉴意义。

为了实现近距离煤层残留煤柱下方的下位煤层回采巷道的合理布置，在国投塔山矿2#与3-5#极近煤层开采地质条件基础上，通过理论计算和利用MATLAB软件呈现力学分布特征，得出2#煤的底板受到开采后形成的超前支承压力其最大的破坏深度为23.7m，残留煤柱下底板的应力分布具有明显的非均匀对称性，分布范围可以概括为在两条直线包络下的“压力泡”。最后，综合考虑节约资源提高回采率和应力破坏范围得出3-5#煤回采巷道布置至少需要13m的内错距。

：为缓解矿区水资源供需矛盾和减少不达标矿井水的排放，基于矿井水利用率、经济效益、环境效益和社会效益等要素构建了计算效果系数和综合效益的数学模型，并将效果系数和综合效益用于平煤股份公司八矿矿井水利用方案的评价，确定了合理的配置方案。研究结果表明：八矿矿井水的合理配置方案是将二水平200m3/h的矿井水直接用于井下生产，327m3/h的矿井水排至地面进行处理|合理配置后效果系数达到0.48，比配置前增加了70.8%，每年节约水处理费用1427.88万元，矿井水利用率达到78%。研究成果将为矿区经济稳步发展、环境持续改善、居民生活条件进步提供了有力的技术支持。

煤矿井下各大系统“一张图”展现是煤矿监管的需要，也是智慧矿山的发展趋势。针对煤矿井下系统众多，各类设备相对独立存在集成可视化难的问题，优选开源PostGIS、Geoserver、Openlayers组件，并使用Dijkstra等算法实现核心功能，设计了煤矿井下GIS一张图模块。该模块能实现矿井巷道的空间位置展示、瓦斯等监测数据实时展现、井下人员轨迹回放，多系统设备分层展现和异常数据突出标识等功能，为矿井多源信息一张图展现和远程监管提供支撑。

针对栈桥单榀桁架布置方式支座设置多、施工复杂的问题，介绍了弹性滑铰支座布置下的连续桁架设计，以及连续桁架设计中各种荷载工况下支座处的水平位移。分析了连续桁架布置下支架顺桁架方向的计算长度取值。利用材料力学理论对滑铰支座下的支架顺桁架方向的计算长度进行了求解。以平鲁工业园区输煤系统栈桥为工程背景，根据PKPM2010版V5.1的Spas+PMSAP集成设计模块计算结果，探讨了在设置弹性滑铰支座的情况下连续桁架的设计。结果表明，连续桁架的布置可以减少工程用钢量，节约造价，满足大跨度桁架的设计要求。

目前，我国煤矿井筒建设方法，以普通凿井法为主、特殊凿井法为辅。介绍了特殊凿井法中使用机械破岩的竖井钻机钻井技术、反井钻机钻井技术发展历程与应用现状。井筒掘进施工安全与效率是深井建设的基石，发展机械化凿井技术装备是深井建设少人化、无人化的保障。分析了部分断面掘进机凿井技术与装备的研究现状，提出了需要研制全断面竖井掘进机。对全断面竖井掘进机的井帮稳定、凿井工序、掘进参数等关键技术的特点和适用性进行了探讨。针对施工过程下部掘进、排渣与上部支护平行作业，指出滚刀破岩、上排渣和定向钻进将成为技术攻关的方向和工程应用的难点。尽快开发全断面竖井掘进机凿井技术是综合机械化凿井的发展方向和趋势，对于建井技术发展和地下工程建设具有重大意义。

针对传统砌墙沿空留巷矿压显现剧烈，巷道出现明显顶板下沉、底鼓、两帮挤出、墙体破损，巷道返修率高严重影响巷道的正常使用的问题，通过理论分析、数值模拟及矿压监测等研究方法对砌块充填沿空留巷条件下底鼓大变形控制技术进行了研究。提出了“顶板预裂爆破卸压技术+ 顶板关键部位加强支护技术+砌块上方柔性让压支护技术+砌块墙体双控锚杆支护技术”底鼓大变形综合控制技术体系。通过上述技术实施，切断了顶板的应力传递降低了顶板的压力，改善了围岩应力条件，提高了巷道顶板及墙体的稳定性，实现了让压支护。通过现场监测表明，底鼓大变形综合控制技术巷道锚索应力值降低34%，底鼓变形量降低77%，巷道高度和宽度满足安全生产需求。研究成果对其他类似地质条件下砌块充填留巷底鼓大变形控制具有一定的参考意义。

针对成庄矿二盘区大巷受双侧工作面回采动压影响后围岩变形严重难以维护的问题，通过生产地质条件详查和现场测试揭示了动压影响巷道变形的实质，采用FLAC3D有限差分软件模拟研究不同层位裂隙对锚杆(锚索)支护预应力场的影响研究，并在高预应力强力支护理论分析的基础上，提出了对破碎围岩注浆改性后二次补强支护控制巷道围岩稳定性的方法。采用理论计算确定了盘区大巷注浆参数，并应用于盘区大巷加固施工。通过井下加固效果观测表明，采用注浆改性和锚索支护综合加固后巷道两帮最大收缩量为50mm，顶底板最大移近量为65mm，变形量很小，说明改性—支护加固方案有效控制了双侧采动应力扰动下巷道围岩变形，加固效果显著。

为了研究沿空留巷侧高抽巷预留下来构成Y型通风系统的可行性，以朱集矿1112(1)工作面工程地质条件为背景，通过现场调研、理论分析、数值模拟和现场工业性试验等手段，对高抽巷合理布置及围岩稳定性进行了研究。结果表明：高抽巷应布置于11-2#煤层上方15～35m处的砂质泥岩中，且高抽巷与轨道平巷之间不同水平距离a取最优值为20m|高抽巷采用“U型棚+锚索”联合支护，且锚索选用一次支护最大化方案|现场矿压观测和锚索工作阻力监测结果表明高抽巷围岩加固效果良好，锚索较为均衡地发挥了其支护效能，确保了矿井的安全高效生产。

为探究围岩受采动影响条件下巷道变形破坏与稳定性控制，以桑树坪二号井3309工作面运输平巷为工程背景，采用FLAC3D数值模拟方法分析“一掘二采”期间大断面巷道围岩主应力差分布特征，结合现场试验，揭示大断面巷道围岩非均匀大变形破坏机理，分析提出巷道围岩非均匀变形控制补强支护设计方案。研究结果表明：①一次回采和二次回采期间，巷道煤柱及煤壁两侧煤体峰值应力差分别为7.93MPa、12.96MPa，煤柱帮峰值应力远高于煤壁帮，两侧煤体呈非对称变形破坏特征|②与一次回采相比，二次回采期间3309工作面运输平巷煤柱帮主应力增大11.46MPa，塑性区范围从4.5m增加至煤柱宽度，煤壁帮主应力差增加27.46MPa，塑性区增加1.5m，巷道围岩处于高强度剪应力状态，易引起大变形破坏|③基于大断面巷道两侧煤体非均匀变形破坏特征，针对性提出“一长一短”两种补强支护方案，现场试验后巷道围岩稳定性控制效果良好。

为了解决活鸡兔井复合区特厚硬煤上分层综采、下分层综放工作面在回采过程中存在工作面机尾段放煤效果差、采空区遗煤多的问题，根据复合区开采煤层的地质条件，对影响放顶煤工作面冒放性的主要因素进行分析，对工作面机尾段顶煤分别采取高压水力预裂、高压气体深孔预裂进行预先弱化的技术。通过在12下206综放工作面实施表明：高压水力预裂技术，预裂之后放煤效果有所提升，但效果不佳，顶煤回收率只有50%～70%左右。高压气体深孔预裂新技术可对顶煤实施预裂弱化，产生大量裂隙，增强顶煤的冒放性，顶煤回收率可达到85%左右，同时也可以释放上覆煤岩应力，防止回采过程中机尾段顶板突然垮落造成支架压死。固体产气预裂技术的应用，可以预先弱化坚硬顶煤，增强顶煤的冒放性，降低块煤率，提高采出率，同时减弱周期来压的显现强度，为放顶煤的安全生产提供有效的保障。

为了解决活鸡兔井复合区特厚硬煤上分层综采、下分层综放工作面在回采过程中存在工作面机尾段放煤效果差、采空区遗煤多的问题，根据复合区开采煤层的地质条件，对影响放顶煤工作面冒放性的主要因素进行分析，对工作面机尾段顶煤分别采取高压水力预裂、高压气体深孔预裂进行预先弱化的技术。通过在12下206综放工作面实施表明：高压水力预裂技术，预裂之后放煤效果有所提升，但效果不佳，顶煤回收率只有50%～70%左右。高压气体深孔预裂新技术可对顶煤实施预裂弱化，产生大量裂隙，增强顶煤的冒放性，顶煤回收率可达到85%左右，同时也可以释放上覆煤岩应力，防止回采过程中机尾段顶板突然垮落造成支架压死。固体产气预裂技术的应用，可以预先弱化坚硬顶煤，增强顶煤的冒放性，降低块煤率，提高采出率，同时减弱周期来压的显现强度，为放顶煤的安全生产提供有效的保障。

为了解决开滦(集团)唐山矿Y484工作面瓦斯涌出受地面大气压力变化影响问题，通过测定工作面通风阻力，找出地面大气压力变化与工作面瓦斯涌出变化之间的关系。依靠矿井监测系统，对地面大气压力及工作面瓦斯进行实时监测。根据监测数据研究开发一套能够实现自动控制的压力调节装置，确定了工作面自动调压治理瓦斯方案。结果表明，当地面大气压力及工作面瓦斯达到压力调节装置的预先设定值时，能够实现自动开启调压装置，从而达到抑制工作面采空区瓦斯涌出的目的，降低工作面瓦斯浓度，实现了矿井工作面的安全高效生产。

针对天宏选煤厂原煤高灰细矸含量高、易泥化，造成粗煤泥分选中出现旋流器组底流夹细、振动弧形筛脱泥效果差等问题，通过分析研究，将大直径旋流器和叠层高频振动细筛共同用于粗煤泥分选工艺，创新粗煤泥分选工艺模式，使粗精煤中高灰细泥含量降低了约11个百分点，该工艺在平煤神马集团各选煤厂得到推广应用，效果显著。

夹矸顶板的稳定性控制是煤矸互层顶板工作面安全开采亟待解决的关键技术问题之一。为了弄清夹矸厚度对煤矸互层顶板工作面矿压显现的影响，采用物理相似模拟实验方法研究了不同夹矸厚度条件下工作面顶板的变形破坏运移规律、支承压力分布特征等。研究结果表明，夹矸层厚度较薄时，开采后夹矸层垮落比较破碎|夹矸层厚度较厚时，夹矸层垮落块度较大，随夹矸层厚度的增加架前冒顶的次数依次减少，工作面处顶板垮落角依次增大。无夹矸层阶段，周期性垮落步距为14.7m|有夹矸层阶段，随夹矸层厚度的增加来压步距由12.3m增大至15.8m。支承压力峰值和影响范围随夹矸层厚度的增加而增大，支承压力峰值距工作面的距离随夹矸层厚度的增加而减小。提出了带压擦顶移架和浅截深护等夹矸顶板稳定性控制措施，保证煤矸互层顶板工作面安全开采。

为了解决目前露天煤矿端帮探入式开采工艺中，留设煤柱应力随时间和空间位置不同，分布特征与规律不明确的问题，以源通长富露天煤矿为研究对象，采用理论研究与FLAC3D数值模拟相结合的研究方法，分析采深与煤柱宽度对临界载荷影响、单侧煤壁与支撑煤柱的应力动态分布、区段内煤柱应力分布特征与永久煤柱的应力分布特征，得出相关规律。研究结果表明：随采深的增加，临界载荷呈类似于幂函数逐步降低，初采50m以内减弱较为迅速|随着煤柱宽度的增加，临界载荷呈类似于指数型函数关系增加|单侧煤壁处于工作面侧向支承压力增高区内|支撑煤柱前方出现应力集中，应力分布呈现“驼峰”型|区段开采结束后，区段间内的煤柱应力随采深的增加，应力呈逐渐减低|永久煤柱在开采过程中应力分布呈现“峰型”趋势，煤柱中部存在弹性核区。

为了克服传统微震监测预报方法采用对微震事件发生频度、数量和定位上，不能从单一的微震事件上进行判断的技术弊端。借鉴于天然地震能量理论，提出了一种建立矿山微震震源能量求解的方法，并建立了震源点实际能量与微震监测能量的关系式。研究了以炸药当量表述微震震源能量，通过炸药当量与震级的关系，基于震源能量求出矿震震级。现场研究结果表明：微震震源能量对预测矿难、预报周期来压、卸压效果评价、构造地带活化评价以及地压异常区域的确立，有着较为显著的意义。研究结果表明建立微震震源能量与炸药用药量、矿震震级的关系可以定量计算微震事件释放能量的大小，为矿山灾害的预警提供一种新的评判标准，可用于指导矿山安全生产。

针对煤层预抽影响因素多、无法准确预测残余瓦斯含量分布的难题，基于煤岩体力学理论分析残余瓦斯含量分布的影响因素，并以平庆煤矿117802回采工作面为研究对象，对不同因素影响下的残余瓦斯含量分布规律和控制机理进行研究。结果表明：117802回采工作面残余瓦斯含量呈离散型和高含量集中分布，主要受控于采掘活动与地质构造的复合应力作用和预抽时间|残余瓦斯含量呈现明显的复合应力作用区域特征，由集中应力往卸压作用区域规律性递减，依次为窄煤柱集中应力、宽煤柱集中应力、采空区—煤柱区—断层带共同影响、采空区卸压和采空区—断层带共同卸压|残余瓦斯含量与预抽时间呈现负相关关系，预抽2～6月后平均值大于8m3/t，预抽7～10月后平均值均小于8m3/t。

采用自制T型透明分岔管，由分岔处点火并测试瓦斯爆燃火焰阵面在两端完全封闭一端弱封闭的分岔管道内传播过程中的光电信号、离子电流、温度信号、超压信号的变化。结果表明：分岔处点火T型管道内瓦斯爆燃火焰向三个端口传播过程中，表现出层状火焰、振荡火焰、爆燃火焰三种典型状态|火焰向完全封闭的支管和直管右端口分别传播的过程中，速度、离子电流强度均较小(最大1.32m/s、0.024μA)，而向直管左侧弱封闭端口方向传播相对较大(最大33.17m/s、0.31μA)，均相差一个数量级|各截面测点峰值温度，分岔处1042K＞支管处928K＞直管左侧793K＞直管右侧669K，而峰值超压，支管处0.162MPa＞直管右侧0.135MPa＞直管左侧0.036MPa|爆燃火焰向两个完全封闭端口传播过程中，由于压缩波的负反馈作用产生逆流现象|特别是向支管端口传播过程中，由于分岔壁面的存在，在压缩波负反馈和高温气体产物正反馈的共同作用下，火焰又呈现出振荡前行的状态。

为了分析浅埋煤层开采条件下黄土沟谷两侧斜坡的变形破坏机理，基于隆安煤矿深岩沟区域煤层开采地质条件，采用三维数值模拟计算以及理论分析相结合的研究方法，研究了煤层开采后上覆岩土体的应力分布规律、两侧坡体位移分布规律、变形破坏特征以及失稳破坏过程等。结果表明：沟谷两侧斜坡位移以竖直方向为主，水平方向位移均指向采空区中心。斜坡根据变形特征可分为4个变形区：采空区上方一定高度范围内的覆岩冒落塌陷区|采空区中部的松散土体弯曲沉陷区|松散土体弯曲沉陷区和地表移动边界之间的拉裂-倾倒区|地表移动边界之外的未影响区。斜坡的失稳破坏过程可以分为4个阶段：中部沉陷—两侧及后缘拉裂—剪切变形—失稳破坏。研究成果可以为黄土沟谷区域地质灾害评价、采动边坡变形破坏预测以及地表保护提供借鉴。

抛掷爆破爆堆的形态对于倒堆系统总作业量与成本、后续倒堆环节的工作面参数设计工作等有着至关重要的影响，针对当前爆堆形态样本量不足、错误数据影响预测效果等问题，提出了爆堆形态的标准化分析-处理方法，具体包括数据库的构建、基于工作面形态特征的样本筛选及分类、基于爆堆形态特征的样本筛选与分类，实现了海量爆堆数据的快速处理，提高了样本的有效性。利用局部加权线性回归对样本集合进行回归分析，最终获得了三组具有普遍解释意义的典型爆堆曲线，研究提出的处理方法具有快速、高效、便捷等特点，为现场抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺的设计提供了准确的依据。

输送带跑偏是带式输送机常见故障之一，当前普遍采用人工定期巡检的方法检测故障，存在危险性高、效率低，巡检工劳动强度大，不具备实时检测功能，当人工发现故障时，往往已经造成了较为严重的损失等缺点。针对上述问题，文章研究了基于图像处理的输送带跑偏故障在线检测技术，提出了一种基于导向滤波和最大类间方差法(OTSU)的改进型Canny算子边缘检测方法，并利用Hough变换提取到边缘直线特征并进行分析处理，最终实现了对输送带跑偏故障的在线检测和分级故障报警。系统具有非接触、检测精度高、实时性好等优点，现场应用效果良好，保障了带式输送机连续高效运行，为实现选煤厂带式输送机无人值守奠定了基础。

为了解决矿井供电系统发生单相接地故障时故障特征不明显情况下小波包选线方法易错选误选的问题，文章提出了一种基于CEEMD与小波包的选线方法。该方法首先对各条线路的零序电流进行CEEMD分解，提取分解得到的高频IMF1分量进行小波包变换，求取各频段小波包能量总和并排序，按照能量最大原则确定特征频带并进行小波包分解系数模最大值极性的比较，确定模最大值极性相反的线路为故障线路。利用RTDS搭建了35/6kV的矿井供电系统仿真模型，仿真结果表明该选线方法具有较好的选线准确性，并且受不同故障因素的影响较小，在不同故障条件下均有较高的选线准确率。

利用煤岩力学伺服三轴压缩试验系统，辅以声发射监测手段，对彬长矿区胡家河矿煤岩进行不同加载模式的试验，对比煤岩在单轴、常规三轴及动静载组合试验条件下的宏观力学表现与损伤特征探究诱发冲击地压的机制问题。结果表明：在常规三轴条件下，随着围压的增大，煤岩强度逐渐提高，煤岩内部的储能能力逐渐增大|施加动载后，随着动载频率的增加，煤岩强度劣化越明显，煤岩经动载扰动后由塑性变形转变为脆性破坏|动载损伤较静载损伤更加剧烈、迅速，使得煤岩在破坏形式存在明显差异。单轴压缩条件下煤岩破坏为劈裂破坏，存有围压破坏时为剪切破坏，而在施加动载后煤岩纵横裂缝交错，为压剪组合破坏形式。

为评价煤层顶底板岩石对煤层水力压裂裂缝的影响，取煤及煤层顶底板岩芯开展岩石力学参数测试，获取煤和岩石抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等力学参数。将测试的岩芯深度归位至常规测井深度，测井响应标准化处理后，标定岩芯纵波时差、电阻率、自然伽玛值。分析煤、岩石力学参数与声波时差、电阻率、自然伽玛值的拟合关系，构建了基于多测井响应的岩石力学参数预测模型。采用预测模型计算煤、岩石力学参数及比值，评价煤层与顶底板岩石力学性质差异。结果表明：研究区顶板岩石弹性模量一般是煤层的6倍以上，抗压强度一般是煤层的5倍以上|底板局部岩石弹性模量和抗压强度是煤层的5倍以上。煤层水力压裂裂缝容易控制在顶板之内，不易控制在底板之内，在研究区东南部，水力压裂裂缝容易窜至顶底板。

槽波地震勘探技术在工作面采前精确查明隐蔽致灾地质因素方面已经取得了较好的应用效果，但针对我国各个矿区的槽波发育特征的系统性研究较少。笔者通过建立不同煤厚、不同矿区对应的不同围岩速度的三维数值模型进行正演模拟，研究槽波赋存发育特征，再以主要矿区37个煤矿实际槽波数据，统计分析得出我国主要矿区煤层槽波赋存发育特征。研究表明，在同一大区域相邻矿区内，由于含煤地层相近，槽波埃里相速度及频率相近|槽波波速与围岩波速呈反相关，围岩速度越高，槽波埃里相速度越低|矿区构造发育与煤层槽导条件有关，构造相对简单的地区槽波发育较好。研究结果可为槽波实际资料的解释、分析提供参考依据。

为探究不同粒径对煤自燃表观活化能的影响，对青龙煤矿三个煤层的不同粒径煤样进行程序升温试验，分析其耗氧速率、CO和C2H4产生规律，得到不同煤样的临界温度点和干裂温度点，并据此将煤低温氧化过程分为3个阶段。通过建立的基于耗氧速率的阿伦尼乌斯公式对试验数据进行处理，得出各煤样不同阶段的表观活化能和指前因子。结果表明：处于相同变化阶段的煤样表观活化能随粒径的增大而增大|对相同粒径煤样而言，若S1阶段的指前因子变化较小，其表观活化能随反应的进行而增大，若S1阶段的指前因子变化较大，则其S1阶段表观活化能大于S2阶段。5～7mm粒径作为临界粒径，其S1、S2阶段表观活化能相较大于其他粒径。混合粒径煤样各阶段的表观活化能较小。对比各组煤样的表观活化能可知，在相同的情况下，18#煤层发生自燃的难度相对较大，16#煤层次之，17#煤层难度相对较小。

针对含氨粉煤灰对煤矿充填环境和充填膏体性能的影响，以岱庄煤矿粉煤灰为研究对象，分析测定了其含氨来源和含氨量，并对含氨粉煤灰对充填体的性能影响进行实验研究和机理分析。结果表明：粉煤灰氨含量为0.16%，超过正常标准，导致在充填过程中有刺激性气体释放，影响采空区的施工环境|粉煤灰含氨会导致充填膏体凝结时间延长、强度降低，且随着含氨量的增加，对膏体性能影响更加严重。

煤炭开采对电力需求日益增大，电网工程不断扩大，钢管塔结构数量不断增多，结构疲劳失效会影响煤矿供电安全。针对钢管杆件涡振引起节点板疲劳开裂事件，进行了周边环境分析、涡振频率识别、涡激力计算、节点板实体模型应力分析以及最短开裂时间估算等工作。研究表明：当杆件弱轴涡振时，节点板中间位置加劲肋最外缘处有明显的应力集中，最大应力幅可达77.83MPa，经疲劳寿命计算，开裂节点板加劲肋附近区域理论上有可能在4～5个月的时间内发生疲劳开裂，这与断口电镜扫描提示的多源疲劳开裂相吻合。为避免此类事件的发生，应当从规范化涡振幅值控制指标、研发更为灵活的涡振特征监测手段着手开展后续工作。

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题，设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯，建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能，论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位，完成日常巡检任务，保障停送电安全技术措施的可靠落实，实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全，与变电所设备联动可靠，巡检运行状态平稳，解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。

煤矿井下带式输送机向着高带速、长运距、大运量方向发展，巡检距离长和带式输送机高速化增加了带式输送机沿线巡检人员的劳动强度和安全风险。文章针对煤矿井下运输巷道的布置条件，设计了一套在带式输送机巷道人行侧适用的自动化无轨巡检机器人。通过搭载视觉识别系统对路径特征提取和识别，实现巡检机器人的自主行走、遇人停车、往返|通过搭载信息采集系统，可实现对红外热成像、视频、音频、气体浓度、噪声等信号的信息采集、发送、危险工况报警等功能，为带式输送机运行状态监测提供数据支持。通过井下现场试验，验证整套系统的有效性，为实现井下运输巷道无人化巡检打下基础。

针对煤矿井下空间狭小，粉尘、瓦斯浓度高，且传统矿用供电电源整流级中大容量电解电容寿命短、热稳定性差等固有缺陷严重影响整流器可靠性以及煤矿井下人员安全的问题。本文设计了一种无电解电容的VIENNA功率因数校正(PFC)升压整流器，通过在直流母线增加一个改进型Buck-Boost变换器解耦直流环节的有功功率，从而迫使电压纹波转移到辅助电容器，使直流环节电容显著降低。因此，体积庞大的电解电容器可以用可靠性高的小型薄膜电容器代替。文章首先介绍VIENNA整流器直流母线电容与直流侧电压纹波关系，随后阐述无电解电容的实现原理及其参数定量设计的方法，最后通过仿真验证了理论分析和参数设计方法的有效性。

针对中厚煤层综采工作面超前支护工艺存在反复撑顶易造成顶板破碎、作业人员多、劳动强度大等问题，基于同煤集团塔山煤矿中厚煤层综采面顶板来压显现规律，结合理论计算设计研发了一种新型车载式超前无反复支护工艺设备，并在塔山矿完成了工业性试验。试验表明：采用巷道无反复支护设备有效避免了现有超前支架在支护过程中反复撑顶频发顶板局部垮落的危险事故，支护作业人员数量减少70%，实现超前支护机械化，验证了该工艺的减人化作业优势和先进性，为发展创建具有“本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山”特征的新型智慧矿山提供有效途径。

针对由于风险、隐患因素导致的煤矿安全事故时有发生现象，将互联网技术与国家煤矿安全相关法律法规结合，基于B/S模式，采用Layui设计框架，使用JavaScript、Java语言等技术，提出了煤矿安全双重预防信息管理系统设计。通过明确系统研发目标，设计了系统整体架构，阐述了系统管理机制与功能，并借助FP-Growth算法发现多维度下隐患数据的关联性。系统以多终端智能联动模式，实现了对岗位人员工作的实时支持|通过对风险信息的可视化操作，提升了煤矿信息化管理水平|对风险与隐患信息进行统计分析，为煤矿安全双重预防决策提供技术支撑。

煤炭绿色开采对于国家能源安全和生态文明建设具有重要战略意义，建立有效的政府监管体系十分必要。文章以煤炭企业实施绿色开采为研究对象，通过政府部门和煤炭企业博弈情景设定，建立了演化博弈模型，探讨了政府部门和煤炭企业博弈互动及策略调整过程，数值模拟了博弈各方参数变化对结果的影响。研究结果表明：减少政府部门监督管理成本、提高其监管能力与监管意愿、增加对问责机制的实施力度以及对企业的惩罚力度等措施有助于引导煤炭企业实施绿色开采，其中减少政府部门监管成本、提高政府监管能力、加大对企业的惩罚力度这三项措施具有良好的政策引导效果。通过文章的研究以期为政府引导煤炭企业绿色开采建立合理的监管政策提供参考。

为了加强煤矿企业员工的安全管理制度遵从行为，提高企业安全管理制度有效性，基于心理与行为学科的态度理论和强化理论，采用机器学习方法探寻煤矿安全管理制度执行特征对员工制度行为涌现的作用。结果表明，遵从意愿不能准确预测遵从行为，提高制度执行强度将有利于制度遵从行为涌现，但群体制度遵从行为随着制度执行强度的上升边际增幅递减，奖励是比惩罚更能促进制度遵从行为涌现的激励措施，据此给出采取适度水平的制度执行强度避免反生产行为，实行以“激励”为主的制度执行方式营造积极安全管理的氛围，提高制度执行刚性以及关注员工制度遵从意愿等管理建议。