煤仓是煤矿连续运输系统中的关键环节，为提高其使用寿命，减少停产检修时间，通过总结生产实践经验，参考煤仓中煤流研究成果，设计对煤仓下口的仓壁结构和收口位置进行了改进，既提高了其仓壁的抗冲击性能，也解决了煤仓下口被击穿影响装载硐室中设备人员安全的问题。为保证空气炮正常使用，根据仓内煤流流动特性和生产实践经验，设计对空气炮的布置方式和保护方式进行了改进，防止其出口被冲击破坏。通过不断改进完成的若干煤仓设计，经多年使用证实其结构合理，安全可靠，维修周期延长，对于煤仓设计具有指导意义。

为解决特厚煤层坚硬顶板大采高综放孤岛工作面回采过程中遇到的强矿压问题，以同忻矿8102工作面为背景，模拟分析了孤岛工作面开采过程中的应力分布状况，依此为基础提出了以“小煤柱沿空掘巷+高工作阻力液压支架+坚硬岩层地面水力致裂+巷道卸压”为核心的孤岛工作面安全生产技术保障体系，并通过现场实测验证了保障体系的合理性。现场应用表明：21000kN高工作面阻力液压支架支护能力富量大，适应效果良好；巷道采用6m小煤柱沿空掘巷，回采期间顶底板最大移近量为700mm，两帮最大移近量为1020mm，巷道围岩变形可控，满足工作面实际生产需求。

为了解决矿井在留设煤柱开采时出现应力集中、巷道围岩控制难及采掘接替紧张等问题，结合古汉山矿1604综放工作面沿空留巷的实际地质条件，提出采用定向预裂爆破技术应用在沿空留巷中。分析了定向预裂爆破原理，采用理论分析、现场试验等手段，对不同爆破方式的试验效果进行了对比分析。研究结果表明：定向预裂爆破技术可以有效切断巷道上方基本顶和采空区上方基本顶岩层间的力学联系；采用定向预裂爆破、装药结构为“8+6+4+2”方式下，爆破孔内裂隙扩展较好，成率较高；现场实施爆破后，留巷段顶底板移近量平均为624mm，两帮移近量平均为338mm，满足巷道后期使用的要求，留巷效果良好。

露天矿的开采程序能否进行优化直接影响着矿山开采的总体经济效益，为了解决安家岭露天矿过芦子沟背斜开采程序问题，通过对安家岭矿地质条件、生产现状及排土空间等的分析计算，提出了“现采区工作线直推”、“直推+北部超前”和“L型扇形转向”三种技术可行的开采方案；在对上述方案中各项经济技术指标进行分析的基础上，将层次分析法与TOPSIS法相结合，先通过层次分析法确定选取的九个评价指标所占权重，再运用TOPSIS法对三个方案进行排序计算，最终确定“直推+北部超前”为最优开采方案。

超磁分离工艺具有对矿井水中悬浮物分离效率高、占地面积少等优点，作为一种矿井水新型处理技术有着一定程度的应用。为提高矿井水利用率、解决井下水仓清理及矿井水输送设备磨损严重问题，某煤矿采用超磁分离工艺于井下对该矿矿井水处理工艺进行改造，根据近年工艺运行结果，超磁分离工艺运行稳定、出水水质好，解决了制约矿井水利用的悬浮物浓度高的问题，处理成本合理，对于煤矿矿井水井下处理回用，有一定的借鉴意义。

换热器是矿井回风余热回收系统的核心装置，换热器的选择直接决定了矿井回风余热的利用效率。本文依托万福矿井回风余热回收系统换热器的选取工作，采用三维离散相气液两相流模型对喷淋式换热器内风流的传热特性和阻力特性进行模拟，并基于二维双精度标准k～ε湍流模型分析了热管式换热器内风流速度、压力及温度的变化特征。对比分析喷淋式和热管式回风换热器的换热效果、阻力大小，结果表明，喷淋式换热器对回风产生的阻力较小，而热管式换热器的换热效果更好。通过经济性分析可知应用热管式换热器的年均投入仅为喷淋式换热器年均投入的三分之二。研究结果对万福矿井回风余热回收系统换热器的选型具有一定的实际指导意义。

本文通过对北方严寒地区煤矿地面生产系统火灾隐患的分析，认识到消防水系统稳定运行的重要性。结合市场调研分析了北方严寒地区煤矿地面生产系统采暖的现状和消防系统面临的风险，重点针对输煤系统、筛分破碎系统、储煤系统等的隔热和采暖方案进行了分析论证，并提出配置具有温度调节、故障诊断、节能分析等功能的智能供热管理系统，通过强化现场的硬件设施和管理的软件系统来确保采暖系统的稳定运行，进而保证消防系统稳定运行。

基于硫酸盐侵蚀环境下斜井混凝土井壁出现的破裂、剥落、渗漏等严重腐蚀问题，选取了甘肃万胜矿区副斜井作为研究对象，采用室内实验的方式，探讨了不同粉煤灰掺入量对混凝土抗侵蚀能力的影响，并研究了斜井井筒现场加固工艺。结果表明：粉煤灰对水泥胶砂试件抗侵蚀能力影响较大，试件抗蚀系数从大到小依次为粉煤灰掺入20%、10%、30%、0%、40%，为壁后注浆加固提供了理论依据；采用井筒密集架设工字钢井圈及同步敷设2mm厚防水抗腐软性材料对斜井进行修复加固，并对预留的防水抗腐蚀浆液填充区和井筒壁后进行注浆填充，防腐加固效果较好；对井圈内新喷射的混凝土表面进行硅烷浸渍处理，可有效减弱硫酸根离子等有害物质的扩散渗入。

煤矸运输是掘锚机掘进系统的关键技术环节之一。本文介绍了连续运输和间断运输两种出煤方式，在安全性、运输效率、人工成本和设备使用等方面对两种运输方式开展详细的对比分析，找出两种运输方案的优缺点和适用条件、范围。研究结果表明：与间断运输相比，连续运输安全隐患少、运输效率高、人工成本低、设备故障率小，适用于掘锚机快速掘进系统的配套运输系统。但是，运输系统的选择需要综合考虑工作面设备配套安装、设备搬家倒面时长及周期、瓦斯防治、企业现有设备配套、安全管理、生产组织等因素。

针对顶板破碎围岩巷道成型难，容易出现顶板镂空、离层及下沉等问题，对机巷进行钻孔窥视，实测基本顶全破碎，顶板松动圈范围约5.0 m；巷道变形破坏的主要因素为巷道围岩强度低、顶板破碎岩体范围大及不合理巷道支护参数；为改善巷道围岩结构，拟采用“锚护喷注”一体化支护技术，即超前注浆、巷道喷浆、加长锚索和滞后注浆相结合的围岩加固技术；通过数值模拟进行支护校验，结果表明改进后的支护方案，其巷道塑性区范围和变形量都显著减小，“锚护喷注”为一体的巷道围岩加固技术具有可行性；通过现场工业性试验，顶板和两帮的变形量及顶板离层量均较小，顶板破碎岩体得到了有效加固，围岩控制效果较好

摘 要: 韩城矿区桑树坪煤矿11号煤层的开采面临着底板奥陶系灰岩水害的威胁。为了保证3109工作面的安全开采，采用定向钻进注浆技术对3109工作面底板奥陶系上部含水层进行了探查、治理，查明并改造了3109工作面底板奥陶系上部含水层的透水性。通过压水试验，测得3109工作面底板奥陶系灰岩含水层上部裂隙不发育，透水性差。通过钻孔注浆，进一步降低了3109工作面底板奥陶系灰岩含水层的透水性。注浆工程结束后，3109工作面实现了安全开采，证明了定向钻进注浆技术在研究区底板奥陶系灰岩水害防治中的有效性。

神府东胜煤田地形条件较为复杂，小煤窑分布也较多，留下的采空区积水对相邻现有煤矿造成较大的安全隐患，采用地空瞬变电磁对积水采空区进行勘探，不仅可以解决地形对施工的影响，而且可以提高工作效率。文章根据神府东胜侏罗系煤田纵向上整体具有“低阻-高阻-低阻”的地电特征，建立K型地质模型，通过三维时域有限差分方法正演，研究了K型地质模型及其存在低阻体情况下的地空瞬变电磁法曲线形态特征，采用具有自主调整、对数间隔离散层厚度、上下限约束反演电阻率值功能的约束反演方法，获得了低阻体响应特征。将此应用于侏罗系煤田积水采空区的探测中，成功探测到低阻异常区2处，经钻探验证为积水采空区。

单个事件能量、日总能量是矿井最常用的两个微震预警指标，但其初始值设置往往不够准确，需结合大量监测数据进行优化。以葫芦素21103工作面的实际监测数据为基础，对初始指标的预警效能进行了分析，分析表明：单个事件能量的强冲击危险指标、日总能量的中等及强冲击危险指标初设不合理。进一步发展了基于能级-频度分析进行微震预警指标优化的方法：首先研究了矿井尺度下微震事件的能级-频度曲线，并将其划分为指数分布段、线性分布段和离散分布段；然后，取线性分布段末两次偏移点的能级作为矿井中等与强冲击危险的预警指标，取斜率偏移点的能级作为弱冲击危险的预警指标；最后，对基于统计数据划分的日总能量指标的能级-频度合理性进行检验。最终得到的新预警指标预警准确率明显提高，对4起大能量事件的预警基本准确。

沿空留巷过程中的矿压显现规律是留巷成功与否的关键因素之一。为了探索不同留巷方式下的巷道矿压显现规律，以发耳矿31004工作面运输巷道为背景，对砌块留巷和切顶留巷两种留巷方式的工艺流程、巷内支护需求及留巷矿压显现规律进行了对比研究。结果表明：切顶留巷简化了工艺流程，比砌块留巷具有良好的安全性和经济效益；由于碎胀矸石对巷道顶板关键块体的支撑效应，切顶留巷所需的巷内支护阻力小于砌块留巷；切顶留巷在架后160m位置后巷道保持稳定，而砌块留巷则需在架后435m位置稳定； 与砌块留巷相比，切顶留巷条件下的顶板锚索所受最大拉力由60Mpa降低至26Mpa，顶板离层量由104mm降低至17.2mm；砌块留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为671.4mm，切顶留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为86mm，所留巷道无需返修即可满足复用需求。研究结果丰富了对不同沿空留巷方式下巷道矿压显现规律的认识，为相应技术的推广应用提供了一定的参考。

摘 要：为解决陕北侏罗纪5-2煤层煤体坚硬、块煤率低的问题，采用理论分析和现场试验手段，研究了坚硬煤体水力压裂联合深孔爆破弱化机理。研究认为：水力压裂技术主要通过拉伸破坏、剪切破坏、拉剪组合三种模式来弱化煤体；水力压裂一方面具有可以预先制造大量裂隙、降低煤体强度、增大泊松比等实现煤体原位改性的优势，另一方面使得煤岩体内裂隙间充水量增加，大大弱化了造成爆破应力波衰减的散射效应和摩擦效应，提高了爆破弱化效果；深孔爆破破煤主要分为冲击震裂和气楔延扩两个阶段，在预先进行水力压裂弱化原位改性的煤体中进行爆破可以增大爆破压碎区和裂隙区半径。结合陕北侏罗纪5-2煤层现场实际，制定了坚硬煤体水力压裂联合深孔爆破弱化方案，通过电磁波CT探测、弱化前后块煤率对比，验证了联合弱化技术方案效果。

大宁煤矿作为煤与瓦斯突出矿井，自2003年引进澳大利亚VLD深孔定向千米钻机以来,先后在本煤层钻孔瓦斯抽采、煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采、岩层底板穿层钻孔瓦斯抽采等方面进行了广泛的应用[1]，实现了对突出煤层瓦斯的有效管控，为高效采掘作业奠定了基础，同时面对新采区首采面布置过程中存在的诸多瓦斯治理问题，进行了积极的探索和研究，可为同类矿井瓦斯治理提供经验和参考。

韩城矿区地质构造复杂，构造对煤层气的控制作用明显。为了揭示构造对韩城矿区煤层气富集与开发的影响，通过挖掘整理韩城矿区基底沉降史，厘定煤层气成因、划分煤级平面分布，分析含气量与构造样式、煤层埋深的关系。研究发现，韩城矿区浅部受基地抬升与构造应力共同作用，煤层气为次生生物成因气叠合热成因气；深部经历深成变质作用为典型的高煤阶热成因气。受控不同构造样式与现今埋深，北部层滑构造导致的构造煤发育，含气量较南部高、中深部含气量较浅部高。基于构造控制的煤层气赋存特征、煤体结构和应力环境的复杂性分析，边浅部构造煤发育，含气量低、渗透性差、为煤层气开发不利区；中部过渡带，煤层气含量高、渗透性好，为煤层气开发的甜点区；西北深部斜坡带含气量高、但是渗透性差，为煤层气开发的相对有利区；综合以上，最后提出了不同井田煤层气（矿井瓦斯）开采模式。

针对综采工作面煤层内含有不稳定分布，呈现致密坚硬特性的不同厚度的夹矸层，煤层夹矸截割性不良，污染煤质的情况，通过夹矸力学实验和岩石钻孔预裂数值模拟，提出大面积坚硬夹矸分类预裂方法。采用高压水刀预裂、气体聚能爆破、高压压裂、酸化一体化的预裂破碎新技术，针对性解决不同类型夹矸层的有效破碎问题。并通过工程实践表明开采实测数据分析和实验模拟结论基本一致。该技术研究为同类地质条件下的煤层高效开采提供了参考。

研究采动导水裂缝发育规律是实现保水开采的重要基础。以陕北矿区某矿2304工作面为研究对象，通过理论分析、理论计算、相似模拟实验等方法，对厚松散层近浅埋煤层开采导水裂缝动态发育规律开展相关研究。通过建立采动岩土层动态移动变形预计模型，给出全盆地下沉、水平变形预计公式；建立了以关键层下沉为关键参数的上行导水裂缝发育高度和以隔水层移动变形为关键参数的下行导水裂缝发育深度计算方法；分析预计2304工作面推进过程中上行裂缝和下行裂缝的动态发育变化过程，相似模拟实验现象与预计结果基本吻合。研究可为相似地质条件下采动裂缝发育预计提供参考。

为了获得万利一矿浅埋煤层群大采高开采条件下的覆岩导水裂隙发育高度，采用理论预计与工程探测相结合的方法开展了研究。基于关键层理论研究形成了适用于煤层群开采条件的导水裂隙带高度预计方法，并判断得出，上部3-1煤开采后覆岩导水裂隙将发育至基岩顶界面，后续再次开采下部4-2煤，导水裂隙带顶界高度不再增加；理论预计结果得到了现场钻孔工程探测的验证。钻孔冲洗液漏失、孔内水位变化以及钻孔电视观测表明，两煤层重复开采引起的导水裂隙已发育至地表，对应导水裂隙带高度为170m；上下煤层垮落带高度分别为21m和18m，对应垮采比分别为4.2和3.8。研究结果可为类似开采条件下的保水采煤实践提供依据。

摘 要：为了分析水力割缝（冲孔）瓦斯高效抽采工艺中多缝槽布置对增透机制的影响，基于岩样单轴压缩数字散斑实验与颗粒流PFC模拟岩样变形的一致性验证，采用PFC模拟单轴加载下3缝槽煤岩试样力学损伤行为，分析缝槽中心连线与水平面夹角 、缝槽分布水平对试样强度、裂纹发育以及裂纹扩展的影响，探讨缝槽分布方式对煤层增透作用特点，并通过实验室岩样声发射实验对模拟结果进行验证。分析结果表明，采用PFC开展岩样变形模拟是可行的，缝槽分布方式会显著影响试样的损伤特性，缝槽间夹角 呈锐角时，试样更易破坏且裂纹更易萌生发育，缝槽分布水平增加将不利于裂纹发育，夹角 时，可增大缝槽间影响范围，夹角 为90°且缝槽面与主应力平行分布时，非常不利于煤层切槽增透作用。

木里矿区地处黄河重要支流大通河的发源地，是祁连山区域水源涵养地和生态安全屏障的重要组成部分，生态地位极为重要。由于无序、掠夺式开采引发了一系列生态环境问题，如地貌景观的破坏、植被破坏、土地损毁压占、冻土退化、水系湿地破坏、边坡失稳（滑坡、崩塌）等。本文对木里矿区的生态特点及损坏特征进行了深入分析，并以江仓一号井为例提出了露井联合开采矿井“地质+生态”、“自然恢复+工程治理”的治理思路，构建了“采坑回填缓坡+边坡与渣山整治+土壤重构与植被复绿+湿地与岩壁景观塑造”治理模式。

为满足破碎岩体及不同损伤程度岩体的室内模拟注浆加固要求，研发了一种新型的注浆加固系统。该系统主要由液压泵送装置、储浆罐、注浆加固试验装置，加压水泵、浆液储存缸和真空泵五部分组成，注浆加固系统针对试验所需标准岩石试样尺寸φ50×H100 mm制作。该系统可以自行控制注浆压力及围压的大小，满足不同压力条件下的注浆要求，同时该系统可以实现“注-抽”相结合的新型注浆工艺，提高注浆效率。该注浆加固系统的研制解决了目前裂隙岩体注浆加固困难或注浆效果不理想的问题，具有密封性好、操作简单、适用范围广等优点。

针对轿子山煤矿M9煤层渗透率低、瓦斯含量高、压力大等特点，将液态CO2相变致裂技术应用于本煤层增透工程试验。从多角度探究了CO2相变致裂增透原理，通过分组对比试验，重点考察致裂孔不同施工顺序、不同装液量（致裂器）对有效抽采半径的影响。结果表明：1）预抽时间相同时，先施工辅助钻孔致裂时会提供更多的裂隙通道，应力波传播时阻力降低更多，从而使瓦斯抽采有效半径更大；2）预抽时间90天内致裂孔瓦斯抽采有效半径与装液量（致裂器）呈正相关，预抽时间在90~150天时，在构造应力作用下，钻孔变形大，装液量（致裂器）多的致裂孔瓦斯抽采有效半径更小；3）致裂后钻孔瓦斯抽采有效半径是普通孔的3.6~4.2倍，单孔抽采瓦斯纯流量平均增加2.9~5.8倍，瓦斯抽采浓度增加2.3~3.1倍，瓦斯有效预抽时间缩短65%以上。研究结果为瓦斯抽采钻孔的合理布置提供参考依据。

为有效防治大佛寺井田主采煤层顶板水害。充分分析了顶板涌（突）水现状，基于各含水层水样全分析试验，建立井田水化学特征库，分析各含水层的补径排条件及其水力联系。将突水水样与水化学库对比分析确定突水来源，并运用聚类分析补充验证。研究结果表明：井田的浅部含水层和深部含水层水化学特征差异明显；小章沟组上部粘土隔水层并不能完全阻断松散层潜水与新近系含水层之间的水力联系；白垩系含水层并不直接接受大气降水的补给，补给以区外径流为主。并判定1号突水水样来源于白垩系含水层，2号突水水样来源于侏罗系含水层，符合实际生产情况，说明水化学特征对比与聚类分析相结合能准确的判别突水水源。

针对煤矿井下人员定位算法普遍存在定位精度较低、受环境干扰大、设备成本高等问题，提出了一种基于改进加权混合滤波的矿井RSSI（Received Signal Strength Indication）定位算法。首先对固定点离线采集的信号进行高斯滤波，去除各位置点接收到的小概率、大干扰信号值，引入最大值加权处理得到各位置对应的信号值；其次设计了引入等价权函数的改进卡尔曼滤波器对各位置点计算所得信号值进行平滑处理，抑制环境中噪声因素引起的误差；最后利用最小二乘法计算该环境下路径损耗指数Xσ和环境参量n，建立符合煤矿井下特殊环境的无线信号传输模型。矿井工作人员携带信号接收装置进入巷道，利用该信号传输模型求出矿井人员到信号节点的距离，进而确定人员的位置。仿真结果表明，所提方法有效减小了RSSI测距定位误差，为将RSSI测距定位技术更好地应用于煤矿井下人员定位奠定了理论基础。

针对煤矿井下综采工作面采煤机受环境影响定位效果较差的问题，提出了一种“惯导+里程计”的综采工作面采煤机定位方法。该方法将惯导测量的位移与里程计航位推算的位移之差作为量测值，应用闭环卡尔曼滤波建立组合定位模型，实时修正系统误差，测量采煤机的姿态与位置。在仿真实验与煤矿井下综采工作面进行了试验验证，结果表明：工作面推进方向测量误差小于3cm，高度方向测量误差小于2cm，分析了误差产生的原因，验证了“惯导+里程计”采煤机定位方法的精度与稳定性。

摘 要:煤矿井下局部通风机是煤矿安全生产的主要设备，为了解决局部通风机根据下一刻风量需求提前进行风速调整的问题，提出一种改进遗传算法优化的Elman神经网络算法IGA-Elman(Improved genetic algorithm-Elman)对需风量进行预测。改进的算法是对遗传算法的选择算子策略进行改进，通过复制优良个体及按比例选取较优的方法，使得种群平均适应度得到改善，提高了算子的选优能力。利用IGA-Elman神经网络和传统的GA-Elman神经网络对局部通风机需风量的预测相比较，IGA-Elman网络能够提高预测性，并且具有收敛速度快的优点，实现了局部通风机需风量的准确预测，对煤矿安全生产具有重要的实际意义。

煤矿作业场所涉及的职业危害因素众多，为解决煤矿作业场所职业危害综合评估过程中指标因素存在模糊性与不确定性问题，引入云模型理论并结合组合赋权技术构建煤矿作业场所职业危害评估模型。以某煤矿所辖的综采工作面为研究背景，选取作业人员状况、尘毒物质、物理因素、设备因素、管理因素等五个方面共20个影响因素作为评价指标，利用正向云发生器计算隶属于不同等级的确定度，基于欧式距离组合运用AHP和EWM计算各指标的组合权重以降低决策者的主观影响，依据评估指标云模型特征参数确定该煤矿作业场所职业危害等级。研究结果表明，该煤矿作业场所综合评估等级为C4级，与实际评估情况基本相符，具有一定的可靠性与可操作性，为煤矿作业场所的职业危害评估提供了新的借鉴与思路。

采用计算流体力学(CFD)和离散元素法（DEM）耦合技术对干扰床分选机(TBS)的分选过程进行数值模拟，研究TBS内部流场和颗粒运动特性及分选效果。研究结果表明：沿轴向运动的水流是TBS内流场的主要运动形式，随着高度的增加，在数值上水流的轴向速度和径向速度的差值逐渐增大，水流最终发展为趋于稳定的均匀流；分选桶中会产生涡环和短路流，随着上升水流速度的增加，产生涡环的位置逐渐升高，短路流流量也会随之增大。不同尺度的颗粒在TBS分选时的运动特性不同。颗粒密度相同时，从溢流口排出的颗粒，粒度越大，运动轨迹越长，停留时间越长；排矿口排出的颗粒，粒度越小，停留时间越长。结构参数影响TBS的分选效果，排矿口直径为150和200mm时，Ep值分别为0.110和0.107，分选效果较好。TBS分布板的开孔率在14%到16%这个范围时，分配率曲线接近重合，Ep值为0.107和0.109，分选效果最好。

针对粘湿动力煤3 mm干法筛分效率低、筛面使用寿命短的技术难题，开展了弛张筛面结构设计、运动学特性测试与3mm筛分过程参数优化研究。利用振动测试技术分析了弛张筛内外筛框与筛面的运动学时频特性，优化了筛面材料配方与结构设计，研制了变厚度横截面弧形过渡筛面，探究了工作频率和处理能力对筛分效果的影响规律。结果表明：筛面材料配方与结构优化后，筛面中心点y方向振动强度由36.50 g降至21.63 g，显著降低了筛上料群的运动速度，延长了筛分时间，使用寿命超过6个月。随工作频率的增加，筛分效率呈现先增加后降低的趋势，随处理能力的增加，筛分效率呈现下降趋势。当频率为9.33 Hz，处理能力为400 t/h时，3 mm筛分效率达92.85%，煤泥脱除率达到95.67%，与原筛面相比，筛分效率提高了11.18百分点，实现了选煤厂煤泥减量生产，经济社会效益显著。

为有效降低掘进工作面的水害事故，基于掘进工作面探放水钻探施工要求和分体式钻机存在问题，研制了ZDY2-3200LF型双臂窄体分体式履带钻机。介绍了钻机的总体设计思路、结构组成及液压系统特点。试验表明，钻机结构设计合理、性能稳定可靠，各项技术指标达到设计要求,为提高巷道掘进速度、保证安全生产提供了强有力的装备支撑。

为了解决我国煤矿现有湿式除尘器存在的除尘效率低、内部喷嘴及滤网易堵塞等问题，基于径流式叶轮产生的风流在离心力的作用下沿径向运动的特点，提出一种集抽尘与净化于一体的径混式叶轮，并研发出一种由进水管、径混式叶轮、电机、导流叶片、脱水栅组成的矿用径混式旋流除尘器。该设备通过布水、初级雾化、二次雾化的三次捕尘过程以及导流叶片与脱水栅的脱水作用，实现了含污空气的净化。矿用径混式旋流除尘器在山东济宁二号煤矿洗煤厂进行了工程试验，结果显示：有人工作区域全尘和呼尘的除尘效率均达到96%以上，粉尘浓度降至4.2mg?m-3以下，工作区域的作业环境得到明显改善，保障了工人的安全健康和煤矿的可持续发展。

智慧矿山建设对煤炭企业的生产运营造成了巨大的冲击，对煤炭企业的定额编制管理也带来了巨大的挑战。本文认为传统的定额编制方式在定额的精确度、变更周期、适应范围等方面都不能满足智慧矿山的企业的需求。基于此，本文利用LUBA模型分析煤炭企业实际生产中的消耗情况及各定额要素之间的关系，提出智慧矿山背景下的定额管理框架及定额编制要求。结合大数据分析，提出了一种适合智慧矿山背景的煤炭企业定额编制方法，力求将智慧矿山企业的定额编制系统化、智能化。

信任是组织内建立合作关系的前提，在组织管理中，员工对领导的信任缺失会给组织带来较大的管理成本，为帮助煤矿解决矿长与下属间的信任问题，以领导-成员交换理论为基础构建一个被调节的中介模型，运用结构方程模型分析矿长言行一致性对矿长信任的影响路径，并深入探究下属信任倾向和矿长与下属的价值观一致性在影响机理中的中介作用，采用层级线性回归分析方法检验上下级关系的调节作用，进一步运用bootstrap法对被调节的中介效应模型进行检验。研究结果表明：矿长言行一致性对矿长认知信任和情感信任均有正向影响；下属信任倾向部分中介矿长言行一致对矿长认知信任和情感信任的影响；下属与矿长价值观一致性部分中介矿长言行一致对矿长情感信任的影响，并且，上下级关系质量越高，信任倾向和价值观一致性的间接效应越强。以上研究进一步完善了领导言行一致对领导信任的影响，并为煤矿重建领导力提供实践参考。

针对里必矿副井冻结施工过程中遇到的冻结壁无法按时交圈的工程问题，综合考虑现场测温数据以及该矿区的水文地质情况，判断出冻结壁在砂卵石层30#、31#、32#、33#冻结孔处中存在发育不良“缺口”。根据构建的水热耦合数学模型，结合冻结孔的实际成孔位置，对砂卵石层冻结温度场的演化规律进行了数值计算研究，通过对比冻结壁轮廓以及测温孔数据，判断出该层位地下水流速达9m/d，若沿用当前冻结方案，冻结壁交圈时间长达132天，远超预计工期。基于降低地下水流速、减少冷量损失、加强局部冻结的技术原理，以弥合冻结壁缺口为目标，提出了“控”、“注”、“冻”相结合的冻结壁弥合技术；依据冻结壁发展情况，并考虑地下水流速、流向的影响，确定了注浆孔、加强冻结孔的位置以及数量，通过数值计算对冻结壁缺口的弥合过程进行了预测。工程实施结果表明：里必矿副井在完成冻结壁弥合施工21天（预测17天）后，水文孔开始冒水，冻结壁温度场发育恢复正常，确保了井筒施工安全顺利完成。本研究案例可为今后类似水文与工程地质条件立井冻结工程提供有益参考。