针对传统“双巷布置”方式易在深部矿井中诱发冲击地压等动力灾害问题，通过总结分析现有冲击地压采煤工作面巷道布置方式的优缺点，建立了双联巷的概念和布置方式，提出了在冲击地压矿井采煤工作面应用双连巷的技术构想。并通过建立工作面回采前后双连巷顶板结构力学模型，得出双连巷顶板稳定性与双连巷跨度的关系和中隔墙支护阻力与其宽度的关系。研究结果表明，冲击地压矿井采煤工作面采用双连巷布置，既解决了双巷的难题又实现了双巷的功能，可为冲击地压矿井采煤工作面设计提供参考。

为了解决村庄压煤遏制矿井可持续发展的问题，以刘东煤矿10#煤层压煤开采为研究背景，提出四种开采方案，运用经济学原理确定了采用短壁间隔充填开采方式回采刘东煤矿510采区村庄压煤区域。然后，结合关键层理论及结构力学特征确定了条带充填宽度和充填体强度，采用FLAC3D数值模拟软件确定了充填开采回采工艺。最后，应用室内物理模拟方法验证确定了充填开采工艺参数及回采工艺的准确性。通过上述分析结果可知应用短壁间隔充填开采技术可成功回采村庄压煤采区，对相似条件下的村庄压煤开采具有重要的参考意义。

丁集煤矿可利用的低浓度瓦斯气源多、流量大、输送距离长，为实现气源均匀混配后安全输送至蓄热氧化发电机组，解决瓦斯掺混系统调节精度低、管网工艺复杂、安全性较差等问题，设计了基于PID控制算法的瓦斯掺混系统。系统采用二次掺混工艺，流体分流设计，PLC集中控制，三级安全保障，确保了系统高效、精准和安全地工作。通过丁集煤矿瓦斯发电厂现场实施应用，系统可将瓦斯浓度降低至爆炸极限范围以下，掺混浓度均匀，安全性较高。该系统的开发，实现了低浓度瓦斯的高效利用，促进了煤矿瓦斯治理与利用的一体化发展。

为了推动我国露天煤矿的安全、高效、经济、绿色与可持续发展，依据国内外露天矿山智能化发展现状，从露天矿山自动化装备及系统的大范围应用、信息化数据链的集成、数据处理和决策、生产设计智能化与矿山工程设计-施工的一体化管控五个方面研究了当前露天矿山智能化发展趋势，并指出了当前我国露天煤矿智能化规划工作中面临的重点问题，即：露天矿山智能化的概念与内涵较为模糊、智能化改造涉及的规划内容、实施途径等尚未体系化、专业学科交叉中存在知识壁垒、缺乏合理的“投入-产出”评价标准、缺乏各规划内容优先级的决策依据。为解决上述存在的关键问题，分别从露天矿山智能化知识图谱的构建研究、矿山合理智慧程度评价体系的构建研究、规划内容优先级的决策方法研究等三个方面提出了解决关键问题的建议。

为了提高端帮压煤回采率，保证端帮采煤机作业安全，分析了平朔东露天煤矿端帮压煤开采可行性，提出了端帮压煤开采参数设计方法，包括端帮采煤机工作区域参数设计方法以及煤柱参数计算方法，并验证了煤层上覆岩体安全厚度，采用Midas GTS NX有限元软件模拟了端帮压煤开采后的边坡稳定性情况。研究结果显示，东露天矿端帮压煤采用端帮采煤机开采方案可行，设计端帮采煤机工作区域长度80m，宽度40m，端帮采煤机水平最大开采深度300m。单排采巷条件下设计4煤支撑煤柱宽度50m，隔离煤柱宽度20m，9煤支撑煤柱宽度60m，隔离煤柱宽度24m。上覆岩体厚度满足安全要求，端帮压煤开采后端帮边坡较为稳定。

晋东煤炭基地是我国优质无烟煤的重要产区，是国家规划建设的14个大型煤炭基地之一。文章以国家能源局“国家大型煤炭基地开发潜力研究”数据为基础，通过对晋东煤炭基地开发现状的梳理，计算了晋东煤炭基地开发强度系数为05，产能利用率为82%，煤炭资源采出率为524%。根据计算结果，对晋东煤炭基地开发态势进行了分析预测：基地开发强度宜适度降低|基地煤炭采出率将有一定程度提高|基地产能及煤炭产量呈下降趋势，预计基地科学产能约为35亿t/a，产量约28亿t/a。提出了基地发展的建议，对晋东煤炭基地科学开采和可持续开发具有重要意义。

原《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》(GB 50451-2008)排水规范实施多年来，在保证矿井安全生产上起到了一定的作用。近几年煤矿排水的设计出现了一些新情况新经验，且为了与新的《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》相适应，国家适时修订排水规范，以满足煤炭工业的快速安全发展。文章阐述了新规范修订条款的缘由，对正确理解和贯彻执行新的排水规范具有重要意义。修订后的新规范更符合我国煤矿井下排水的实际情况，实施后收到良好的社会效益和经济效益。

深井冻结需要设计应用高承载能力的井壁结构，井下现浇高强度混凝土是提高井壁承载能力较为可行的方法。设计应用大于C80混凝土井壁缺少相应规程和规范，缺少对混凝土轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弹性模量等物理力学参数的取值规定。通过国内外混凝土结构设计规范、国内有关学者研究成果和为该研究开展的验证试验等综合研究，提出C80～C100轴心抗压强度、轴心抗拉强度设计值和标准值、弹性模量与泊松比等取值建议，为制定冻结法凿井井壁设计应用C80～C100混凝土技术规程和形成技术体系提供依据。

以伊犁永宁煤业化工有限公司2302工作面回风巷为背景，借助现场实测、数值模拟等手段，分析2301工作面超前采动应力和侧向支承应力影响范围，确定了超前80m和滞后100m为迎采扰动影响范围，在此基础上进一步分析了不同煤柱宽度2302工作面回风巷围岩的承载演化规律，确定了2302工作面回风巷合理窄煤柱宽度为60m。最后提出了在迎采扰动范围内，锚杆索支护和单体液压支柱配合π型梁的补强支护技术，并应用在2302工作面回风巷，矿压观测结果表明，特厚煤层迎采扰动沿空掘巷60m煤柱宽度及围岩控制技术的合理性，研究结果对缓解采掘接替紧张的问题具有重要应用价值。

为了解决上覆煤柱应力叠加影响下巷道变形严重的问题，通过现场实测对巷道变形规律进行研究，采用钻孔窥视及静压注水试验对围岩破碎特征进行分析，制定了先注浆、再对锚杆二次预紧、最后预应力锚索补强的综合围岩控制方案，并进行工业性试验，结果表明：巷道修复后0～18d为初始变形阶段，是巷道治理的关键阶段|巷道浅层煤体裂隙发育数量较多且连通性较好，深层裂隙发育较少且连通性差，需要采用预应力锚索进行全长锚固补强|采用综合围岩控制方案后，巷道变形量得到有效控制，底鼓量最大为51mm，两帮最大移近量为42mm，顶板沉降量为4mm，巷道变形得到有效控制。

为解决平煤二矿煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制的问题，采用D型聚能管定向断裂爆破技术，通过理论分析定向断裂爆破技术原理、现场试验、钻孔窥视等手段，研究了D型聚能管定向断裂爆破技术对控制沿空留巷围岩变形中的积极作用，确定了平煤二矿沿空留巷中合理的爆破、装药等工艺参数，并进行了现场工业性试验。结果表明：采用D型聚能管定向断裂爆破技术可以达到定向爆破的目的，切顶预裂成缝效果良好，能够有效切断沿空留巷中的基本顶，提高巷道自身的承载力，保障动压影响期间留巷围岩稳定，提高沿空留巷支护的可靠性和安全程度，有利于安全生产，对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。

为解决哈拉沟煤矿采掘工作面特殊条件顶板管控难题，分析了综采面各类顶板灾害发生的机理，并实施综合顶板管控技术，确保了综采面过特殊条件区域顶板安全|同时从设计源头着手，充分分析掘进地质条件，采取有效的掘进、支护手段，确保了掘进面过特殊条件区域顶板安全。结果表明：综采面过空巷老顶超前断裂，易发生滑落失稳，采取泵送支柱支护技术能够实现综采面安全过空巷群|综采面过沟存在过沟底薄基岩区域全厚切顶和上坡段切顶压架危险，通过实施井下提前疏放水、薄基岩注浆加固和危险区域预测等综合措施能够确保综采面安全过沟谷。通过对比断层上、下盘标高，采取钻探、巷探验证，优化了掘进过断层方案，实现了巷道最少化掘进|采取层间岩层加固、锚索穿层支护和架棚支护措施，为重叠巷道分叉区域下方巷道掘进顶板管控提供了保障。

地层电阻率蕴含丰富地层信息，岩石电阻率的准确描述对于电阻率探测解释尤为重要。系统分析岩土材料电阻率特性，结合麦克斯韦电导率理论公式推导非饱和岩石电阻率公式，并采用阿尔奇公式验证其合理性|采用高密度电法与瞬变电磁法对场区进行综合探测，利用岩石电阻率理论解释采空空洞及覆岩电阻率特征，并进行钻探验证。结果表明，受压岩石电阻率与体积应变正相关，采空空洞邻近区域存在电性异常过渡带，过渡带高度与垮落断裂带高度较为一致，同时电阻率综合探测可以基本揭露采空区展布形态。

为解决双马煤矿废弃油井内有毒有害气体侵入工作面威胁安全生产的难题，在双马煤矿I0104106工作面马探23废弃油井进行了试验应用，对油井影响区域的H2S运移规律进行模拟分析，对油井影响区域的瓦斯和H2S灾害进行分析预警，并采用地面超前封堵、采前预注碱性吸收液主动治理和采中喷射中高压碱性溶液逐级吸收为核心的综合治理技术，最后对受废弃油井影响的区域进行治理效果评价，构建起评估、预警、治理、评价“四位一体”灾害防控体系。研究结果表明：评估、预警、治理、评价灾害防治技术体系完整有效，有效控制了双马煤矿煤体中H2S涌出扩散体积分数，保障了安全回采。

为了解决以往条带瓦斯预抽钻孔工程量大、抽采浓度低、抽采时间长的问题，采用定向长钻孔瓦斯抽采技术预抽榆树田煤矿的条带瓦斯，施工了4个定向长钻孔，分析了其在煤巷条带瓦斯预抽中的抽采效果。研究表明：定向长钻孔在榆树田煤矿煤层中单孔长度可达723m，煤层孔段比例高达96%以上|日瓦斯抽采浓度最大为738%，日最大抽采纯量达23017m/d|定向长钻孔瓦斯抽采技术煤层孔段比例高、抽采速度快，能够实现定向条带的区域消突。

针对薛湖煤矿煤层瓦斯含量高、透气性低，存在瓦斯抽采工程量大、抽采时间长、钻孔抽采效果差、回采接续紧张等难题，通过布置应力监测仪，监测并分析薛湖煤矿25040机巷高瓦斯低渗透煤层水力造穴过程煤层应力演化规律，研究确定顺层线造穴有效影响半径及卸压增透范围。研究结果表明：顺层线造穴期间，距离钻孔越近，煤层应力变化越明显，距离钻孔越远，煤层应力越稳定|线造穴后，钻孔周围不同煤体的应力变化在时间和空间上均不同，距离钻孔越近，煤层应力变化越早，变化趋势越单一，变化幅度越大|距离钻孔越远，煤层应力变化越滞后，变化趋势越复杂，变化幅度越小|根据煤体应力变化可知，顺层线造穴有效影响半径为24m。研究结果对薛湖煤矿顺层线造穴安全高效的实施具有重要的指导作用。

基于矿井的地质条件和开采条件，构建井上下一体化微震监测台网，提出了一种井上下微震联合监测技术，对井上下联合微震监测结果在垂直方向的空间分布特征和数量特征进行了分析，并对微震事件分布规律与导水裂隙带发育高度的关系进行了研究。研究结果表明：微震事件在平面位置主要集中在工作面两端，且工作面回风巷侧应力集中程度明显高于运输巷侧，垂直方向上微震事件主要集中在煤层上方0～80m范围内，微震事件数量在顶板以上80m后急剧减少，得出导水裂隙带的最大发育高度在煤层上方80m左右范围内|其中，工作面煤层上方0～20m为垮落带，20～80m为采动裂隙带，微震监测结果与理论计算基本相一致。

针对七一煤矿9101回采工作面重组整合后的生产需求，依据煤炭开采相关规程，在利用经验公式和理论确定两带发育最大高度的基础上，结合矿井地质情况制定了钻孔成像观测方案，布置了4个观测钻孔和1个采前对比孔，综合分析不同深度段孔内原生裂隙和次生裂隙发育情况后最终确定9101工作面冒落带实际发育高度约为837m，覆岩导水裂缝带呈马鞍型发育形态，发育高度为3074m，为9101工作面连续稳定安全生产提供了科学可靠的关键参数。

首山一矿己组煤层属二级高温区，煤层埋藏深、工作面走向长、通风距离远，煤层底板以上地温梯度263～418℃/100m，平均地温梯度342℃/100m，大多数工作面温度均超过33℃、湿度达到96%，矿井热害问题严重。为保障职工的身心健康和矿井的生产安全，平宝公司采用集中式降温技术处理首山一矿己组煤层矿井热害问题。文章通过对己组煤层各工作面降温效果进行分析，评价了地面集中式降温系统的降温效果。结果表明，装备空冷机的制冷分支巷道温度降幅5～11℃，湿度降幅20%～30%，工作面温度基本上降到25℃以下，湿度均降到75%以下，取得良好的降温效果。平宝公司通过工程实践为高温矿井的降温提供了可靠的方法。

为了合理确定切顶留巷切缝参数，以唐山沟煤矿坚硬顶板条件下切顶沿空留巷为工程背景，运用理论分析并结合现场实测结果，得到了切顶沿空留巷覆岩运移规律和顶板断裂结构特征，发现岩体间水平推力和剪切面摩擦力是阻碍顶板被顺利“切落”因素，通过分析岩梁力学结构和几何关系，得到了留巷顶板合理切缝参数，并进行了井下验证。研究结果表明：坚硬顶板条件下，切顶留巷顶板垮落后，将相互铰接约束，形成砌体梁平衡结构|切顶留巷顶板在被“切落”时，将由于岩体相互铰接导致的水平推力，存在一个阻碍顶板被切断的摩擦阻力|根据对切顶留巷顶板受力及几何关系分析，得到了合理顶板切缝角度与其他参数关系式，切缝角度与顶板岩层重度、采高正相关，与岩体抗拉强度、岩石碎胀系数成负相关。井下试验表明，采用推导计算式所得切顶参数可以使留巷采空区侧顶板较好被“切落”，留巷顶板压力及顶板移近量均在可控范围内，满足安全生产需要。

为解决深部围岩变形量大、常规支护材料易破断失效的问题，对恒阻大变形锚索结构、工作原理及力学特性进行了研究。室内试验结果显示：恒阻锚索在静力拉伸和动力冲击过程中均能保持 350kN 的恒定工作阻力，显示了恒阻锚索良好的抵抗冲击、恒阻吸能特性。将恒阻锚索应用到深部切顶留巷工程中，留巷期间恒阻锚索大部分都产生一定的缩进量，较好地吸收了深部围岩变形能量，留巷围岩在滞后工作面约300m 时达到稳定状态，各项指标均能满足现场使用要求，恒阻锚索较好地控制了深部留巷围岩变形，从而验证了恒阻锚索支护的可靠性。

平顶山矿区上覆戊组煤层群开采过程中遗留的上下山大型煤柱，对下伏己组煤层巷道掘进以及开采过程中顶板压力和煤层赋存状态具有重要影响。为研究上伏遗留煤柱对下伏煤层的影响，采用锚杆应力计对顶板的应力进行研究。根据下伏煤层巷道锚杆应力的现场原位监测，可将上伏遗留煤柱对下伏煤层的应力影响划分为三个区域：影响微弱区(Ⅰ区)、影响剧烈区(Ⅱ区)、稳定影响区(Ⅲ区)。并通过FLAC3D软件模拟分析了影响区内的应力变化趋势，验证了上伏遗留煤柱对下伏煤层的影响规律。研究成果可为下伏己组煤层掘进与回采通过煤柱时的顶板管理、瓦斯治理及防突措施提供理论依据和现场指导。

为了弄清煤矿井下无法被有效探测的隐伏断层，依据大量的微震事件分析，提出了使用微震监测预测工作面隐伏断层探测的方法，采用离散傅里叶变换(DDT)、一维离散小波变换(DWT)和能量密度法实现微震事件的时域、频域及能域曲线之间的转化。研究结果表明，微震事件的时域曲线呈现波峰少、震动持续时间长、尾波发育的特征|频域曲线呈现频段集中于0～20Hz、单峰的特征|能域曲线呈现“缺震”区间增多、波动时间变长的特征时，工作面前方可能存在隐伏断层。据此分析了星村煤矿3307工作面微震事件波形曲线的突变原因，推断工作面前方存在隐伏断层，工作面后续揭露的F2隐伏断层验证了此推断。

为了研究煤矿地下水库人工坝体稳定性，对人工坝体修建位置应力环境进行分析，认为煤矿地下水库蓄水后在坝体周围会形成围压环境。利用FLAC3D数值模拟软件建立人工坝体模型，对模型正面施加梯度水压模拟水库水压环境，模拟结果表明：对坝体施加不同围压条件后，人工坝体稳定性与无围压条件下差距明显，施加较低强度的均匀围压和非均匀围压均会提高人工坝体的稳定性，当施加较高水平均匀围压或明显的不均匀围压时会促进人工坝体的破坏。利用理论公式及数值模拟对人工坝体外表面最大位移进行分析，研究发现坝体外表面最大位移与水库储水高度表现出良好的线性关系，当围压水平较低时，坝体外表面变化趋势相差很小，但坝体稳定性差距较大。

为了研究富水砂层斜井冻结壁温度场分布规律，以袁大滩煤矿主斜井为研究背景，从理论分析、现场实测和数值模拟三方面研究了富水砂层斜井冻结壁温度场分布规律。给出了单根冻结管条件下斜井冻结壁温度场分布数学模型，并根据场的叠加原理给出了多根冻结管下斜井冻结壁温度场分布数学模型|斜井冻结壁现场实测结果表明：距离冻结管越近，冻结壁降温速度越快，冻结锋面发展速度也越快，且埋深对冻结壁温度场的发展有一定影响，但影响较弱|对比斜井冻结壁温度场数值模拟结果和现场实测结果可知，冻结过程中斜井冻结壁温度变化趋势基本一致，各测点温度差值小于2℃，说明文章提出的斜井冻结壁温度场数值模拟分析是可靠有效的，能较好地反映冻结冻结壁随冻结时间发展的一般规律。

为加快内蒙古凉城地区矿产资源勘查步伐，圈定有利成矿远景区，实现矿区多金属矿产勘查的突破，以先进的地质成矿理论为指导，通过对凉城地区构造及成矿地质条件的分析，深度提取该区的地质找矿信息和地球化学找矿信息，总结了区域多金属矿床成矿控矿条件，划分出该区最有找矿潜力的地区，并进行成矿远景区预测评价，为下一步的找矿工作提供依据。

对李家壕煤矿矸石山进行实地勘察选点，对不同排弃时间段的矸石岩体进行原位剪切试验和室内大型剪切试验，分析了相应试验的矸石岩体剪切应力-剪切位移曲线规律，计算了不同压力级别下的峰值抗剪强度，并结合Hoek-Brown岩体强度准则分析黏聚力和内摩擦角试验值。结果表明：矸石的排弃时间越长，外部载荷影响次数越多，所处矸石山边坡堆积层位高度越低，矸石块体的胶结情况就越好，则矸石岩体滞后达到峰值强度，其抗剪强度就越大|原位剪切试验中矸石岩体呈剪切型摩擦剪切，与大型剪切试验的矸石块体剪切应力-剪切位移曲线都呈一定的线性规律，表现出峰值强度前阶段，随着剪应力的增加，以明显的弹性剪切变形为主|矸石原位剪切试验的黏聚力和内摩擦角都比大型剪切试验值大，Hoek-Brown岩体强度准则估计的黏聚力值都比试验值偏大，而内摩擦角估计值和试验值较为接近。该成果可为今后研究矸石岩体抗剪特性及矸石山边坡稳定性分析提供参考。

风量调节方式作为煤矿主通风机安全高效、节能环保运行的关键因素之一，在煤矿的安全、经济运行中起着举足轻重的作用。文章分析对比了采用不同调节风量控制方法的节能方案，提出了采用变频调速控制技术的节能方案，并阐明了变频调速节能原理。然后结合目前变频器在煤矿应用过程中存在的潜在不安全因素，设计了一种基于S7-300PLC的变频-旁路工频风机控制系统并进行了验证，验证结果表明，风机控制系统运行可靠，不误动、不拒动，安全性高。通过实际应用案例，对该风机控制系统的应用效果进行了综合评价，评价结果表明，该控制系统应用效果良好，在调度室实现了集控，实现对风机的在线实时监控，达到了减人提效的目的。

为研究低变质程度煤褐煤原位流体化开采过程中的热力学问题，应用差示扫描量热法、闪光法，系统研究了褐煤比热容、热扩散系数随温度衍化特征规律。结果表明，褐煤比热容、热扩散系数均随温度升高而表现出先增大后减小的变化趋势，且存在明显的阈值温度。原煤最大比热容为9994J/(g·K)，阈值温度约为400K|烘干煤样最大比热容为0885J/(g·K)，阈值温度约为473K。结合褐煤热失重特征分析，褐煤失重变化与比热容衍化之间存在必然的因果关系。褐煤热扩散系数受煤中构成相的影响，并表现出明显的各向异性特征|原煤垂直层理方向最大热扩散系数为0167mm/s，平行层理方向最大热扩散系数为0209mm/s，阈值温度均约为423K。温度效应下，褐煤组分与含量变化是导致热力学参数复杂变化的内因|水分相变、热分解反应机制决定热力学参数随温度衍化特征规律。

为克服传统线性回归模型对煤的发热量预测精度低、适用范围窄的缺陷，综合考察了工业分析和元素分析指标与煤的发热量的线性相关性，采用平均影响值方法对影响发热量的煤质指标进行特征变量筛选，并结合粒子群优化算法对传统BP神经网络进行优化，提出了一种基于MIV-PSO-BP神经网络方法的煤炭发热量非线性预测方法。结果表明：煤的工业分析和元素分析指标中，仅灰分、碳含量与发热量之间存在一定的线性相关性，其余指标与发热量的线性相关性较弱|煤的工业分析中灰分、挥发分、固定碳3个指标对发热量的影响均较大，而元素分析中仅碳含量对发热量影响较为显著，其余指标对发热量的影响可忽略不计|与其他研究者提出的发热量预测模型相比，本文提出的MIV特征变量选择与PSO-BP神经网络相结合方法预测的平均相对误差和均方根误差更低，总体预测效果更好，相关系数最高可达98.48%。

为解决鲁奇炉出口煤气焦油含量高、气化效率低，阻碍热解产物的清洁利用，造成后续系统水处理成本高等问题。以降低焦油收率、提升煤气产量、提高煤炭转化率为导向，以胜利褐煤为研究对象，在固定床常压热解反应器及600℃条件下开展了胜利褐煤二元复合催化热解实验研究，考察了由K2CO3、Ca(NO3)2、CaO和Fe(NO3)3四种单组分催化剂所制备的二元复合催化剂的种类和配比对热解产物收率和热解转化率的影响，揭示了胜利褐煤中温催化热解特性。研究结果表明：添加5% 配比为1∶1的K/Ca催化剂时，煤气收率提升最显著，由无催化剂时的8.46%升至14.88%，突出表现为H2和CO的收率有显著提升|焦油收率相对原煤热解降低了62.4%，其中沥青质降低了82.09%，芳香烃提高了21.69%。这表明添加催化剂可以降低焦油收率，提升煤气品质，实现热解产品的定向转化。

针对电缆卷放车运行中可能存在的电流型、电压型故障，设计了以STM32F103RCT6单片机控制单元为核心，集采集，判断，保护与查看功能于一体的电缆卷放车智能保护系统，实现了对电缆卷放车的可靠保护。由于传统的过电流保护方法在电缆卷放车出现电流故障时不能进行全面有效的保护，因此引入对称分量法作为保护的基本理论以检测电缆卷放车运行中的电流故障，通过测量电缆卷放车运行时的电流幅值、电流的零序、负序分量以及电压幅值，对电缆卷放车进行短路故障保护、断相故障保护、三相不平衡故障保护、单相接地故障保护、两相接地故障保护、欠电压故障保护以及过电压故障保护。为了将采集到电压、电流信号转变为单片机可以处理的单极性小信号，设计了信号调理电路，同时设计了保护系统的软件，包括数据采集处理、数据分析计算与检测判断、保护动作执行以及人机交互部分，实现了对电缆卷放车运行状态的判断和故障报警功能。试验结果表明，该保护装置符合保护要求。

针对矿用纯电动防爆车辆当前无法有效解决有限体积防爆动力电池比能量低、整车质量大、效率低等严重制约了车辆续航里程提升，困扰矿用电动车辆发展和推广的技术瓶颈问题，提出了多档位变速系统等节能技术有效解决提升矿用电动车辆续航的关键技术方法。文章对某矿用车辆配置多档位变速系统进行研究，研究表明：在防爆动力电池性能短期内无法大幅提升的现状下，采用多档位变速系统使得整车综合效率有效提高8.3%，平均续航里程增加20%，为设计研发安全高效的矿用电动车辆提供理论基础，促进了煤矿绿色、高效辅助运输行业的发展。

针对煤炭生产智能化、自动化的需要，文章选用S7-300型PLC和iFIX 5.5组态软件构成了一个智能化的控制系统，并成功应用于赵固二矿带式输送机控制系统。考虑到带式输送机输送煤炭过程中，输送机保持匀速而煤流量不断变化造成的电能损耗，引入模糊控制的理论，将PLC作为模糊控制器，使带速和煤流量相匹配。结果表明，该系统不仅能够满足赵固二矿智能监控的需要，还能有效节能，提高生产效率。

负责任创新为环境问题日益突出背景下产业创新发展提供了新的理念。基于负责任创新理论，以煤炭产业为例，运用文本挖掘方法对2012—2018年发布的煤炭产业政策进行回溯、解构，对煤炭产业政策的总体特征、配置重点、政策部门与措施的流转进行了分析，剖析现存问题，明确煤炭产业发展路径和演变规律。研究发现：①煤炭产业政策价值和制度维度导向优先于技术维度导向。负责任创新理念日益受到政府部门的重视，但注意力配置不均衡|②政策关注较多的是创新质量、管理和安全问题，但对文化、诚信、科技伦理、公众满意、公正等方面多显不足。研究有助于了解政府在产业创新政策中的注意力配置全貌与关注重点，为地方政府进一步修正、补充和完善相关政策决策提供参考和依据。

在测度中国30省市电热行业煤炭利用效率的基础上，运用ESDA模型以及空间误差模型研究中国电热行业煤炭利用效率的空间特征以及影响因素。研究结果表明：①2001—2015年间中国电热行业煤炭利用效率水平不高，且呈现出小幅度下降趋势|30省市的煤炭利用效率均未实现有效，且存在明显差异性，呈现出东部>中部>西部的分布格局。②中国省际电热行业煤炭利用效率呈现正向空间自相关性，且存在明显的集聚状态，近邻效应显著。③中国省际电热行业煤炭利用效率的主要影响因素有工业发展水平、产业集聚、技术进步、交通及政府规制。