针对榆树湾煤矿不规则区域煤炭资源的开采难题，结合矿井开采条件提出了双巷条带式开采方法，并对其布置方式、开采方法、运输系统、通风系统进行了介绍。根据榆树湾煤矿不规则区域的形状特征对此区域进行了方案设计，包括布置方式、巷道规格及支护参数、主要设备选型、顶板管理、回采工艺、生产能力等，现场实践表明，采用双巷条带式开采方法极大的增加了不规则区域煤炭资源的开采效率，为矿井带来了显著的经济效益，在使用连采机、梭车高效化掘进的矿井回收边角煤资源时可积极推广使用。

为了提高谢桥煤矿12314工作面下顺槽车场及联巷出矸效率，保障千万吨矿井巷道掘进速度，基于工作面下顺槽车场、运输联巷、出煤联巷等巷道工程条件及掘进顺序，依次试验了“耙斗装岩机+矿车”、“耙斗装岩机+皮带+矸石仓+耙斗装岩机+矿车”、“耙斗装岩机+皮带+矸石仓+立眼+皮带”出矸系统，研究了矸石仓、溜矸立眼、皮带沟槽的设计与施工，逐渐取消了矿车出矸，最终实现了 “掘、支、装、运”平行作业和机械化连续出矸，提高了出矸系统工作效率。结果表明，12314工作面下顺槽出煤联巷掘进出矸系统较之前每班用工分别减少2人和4人，掘进速度分别提高3-5倍和1.6倍，取得良好的工程实践效果。

为探索胜利一号露天煤矿最优的采区过渡方式，本文以胜利一号露天煤矿生产现状为前提，结合经典模型公式确定了各采区合理的工作线长度，并依据露天矿采区划分及开采顺序，提出了三种采区过渡方案。方案研究过程中，通过模拟转向过渡开采过程的4个典型时期工程位置，从内排时间、外排量、二次剥离量等因素导致的生产经济指标变化情况，综合分析确定扇形转向为最优，能够在保证产量接续的同时最大化释放内排空间，经济效益显著。

云南某煤电一体化企业矿井水悬浮物和浊度含量偏高，采用“高效澄清池+重力无阀滤池+CIO2消毒”工艺对矿井水进行处理，系统运行稳定，悬浮物去除率＞90%，出水浊度＜5NTU，处理出水140m3/h作为煤矿生产用水，剩余的920m3/h达标外排。为实现节水减排的环保目标，该企业计划将处理达标的矿井水作为燃煤机组循环水补水，以实现矿井水零外排。根据循环水模拟试验结果，在采用无磷水稳剂的情况下，循环水浓缩倍率可提高至5倍。通过对矿井水处理后回用，产生的经济效益为546万元/年，污染物减排4247吨/年，废水减排531万m3/年，具有显著的经济和环保效益。

防洪规划是矿区规划中的重要内容，是煤矿企业场地安全的基本保证，也是对流域内地表水治理及生态保护的支持性文件。通过对黄土高原地区不同地貌环境下的煤矿企业场址进行调查及分析，依据场地侵入行洪通道程度对其进行空间布局类型分类。通过对防洪规划发展进程进行梳理，针对径流产生机理，以控制水土流失为切入点，将削减洪水峰值视为要素；以生态环境保护作为目标，将生态纳入矿区防洪规划范畴，形成生态保护型矿区防洪规划思路。从生态及工程两个层面阐述了不同空间布局类型的生态防洪规划策略，构建以矿区防排洪为主导、小流域生态治理为规划单元的生态保护型防洪规划模式。以期在高质量发展与自然和谐共生的理念指引下，逐步实现矿区全流域生态恢复与环境保护的新格局。

根据《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》及国家现行环保及消防等政策变化的实际情况，结合相关规范标准、生产工作实践，探讨了在规范应用过程中存在的问题，分析了煤炭行业暖通专业的特殊性，提出了观点和建议，以及下一步修订增补的方向，为煤炭行业暖通设计人员提供参考。

以某矿8201工作面为研究背景，采用理论计算推导出采空区侧向基本顶破断位置计算公式，得出8201工作面侧向基本顶位于煤壁内6.42m处破断，结合采空区侧向支承压力分布曲线和工作面地质生产条件，确定窄煤柱宽度为8m；利用FLAC3D模拟软件分析沿空巷道掘进后巷道变形特征，结果表明：在8m宽窄煤柱条件下，沿空巷道表现为煤柱侧顶板下沉量明显大于实体煤侧、煤柱帮鼓出量大于实体煤帮的非对称破坏。针对5203沿空巷道围岩控制难点，提出采用“不对称锚索桁架+煤柱帮锚杆索支护+煤柱帮注浆”的联合控制技术，并用于现场试验，取得较好的控制效果。

沿空留巷空间“小”结构稳定性影响因素繁多。文章提出沿空留巷空间“小”结构稳定性控制技术，确立了顶板下沉量、两帮移进量、充填体最大应力3个留巷空间“小”结构稳定性评价指标，研究了充填体宽度、留巷宽度、采高、留巷顶板支护强度、充填体强度5个关键参数对留巷空间“小”结构稳定性的影响程度；随后采用灰色关联度和组合权重法对评价指标进行了分析，得到沿空留巷空间“小”结构稳定性最优解，并进行了现场应用。结果表明：通过沿空留巷空间“小”结构控制技术设计的关键参数，顶板下沉量和两帮移进量小，充填体受到的最大应力低，结构稳定，留巷效果好。

针对深部近距离煤层群下层沿空留巷大变形控制难题，选择中兴煤业3203运输巷沿空留巷为研究对象，综合采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法，分析了深部近距离煤层群下层沿空留巷的应力和变形特征，在此基础上提出了水力致裂切顶和注浆锚索一体化控制技术，并在现场进行了工业性试验，现场矿压监测结果显示留巷围岩变形得到有效控制，保障了巷道围岩的稳定，对类似条件的沿空留巷围岩稳定性控制具有一定的参考价值。

为有效治理王坡煤矿生产过程中顺槽变形带来的安全隐患，论文选取王坡煤矿3209工作面回风顺槽为研究对象，采用现场调研、理论分析和现场监测相结合的方法对巷道支护技术方案进行优化研究。理论分析3209工作面回风顺槽矿压显现剧烈、围岩变形大诱因，结合实际工程条件，对原有支护技术进行优化，提出高压注浆配合强力锚索支护的综合支护技术方案，开展现场应用并对支护效果进行检验。结果表明：优化支护巷道围岩整体完整，破碎离层区较小，原支护巷道围岩破碎区较大。优化支护巷道两帮相对移近最大值为54mm，优化支护顶板最大离层量为19mm，优化后的围岩变形与顶板下沉距离较小，有效控制巷道变形，优化支护技术方案护巷效果显著。研究成果为类似条件巷道围岩控制提供借鉴和指导。

本文基于小保当煤矿大采高工作面厚硬夹矸层影响工作面的安全高效回采现状，采用水压预裂煤体硬夹矸层技术，结合工作面的夹矸3D结构及顺槽地质写实，确定了煤层夹矸预裂合理分区，制定了水压预裂夹矸层钻孔参数及布置方案，设计了夹矸预裂施工工艺。试验结果表明：在定向水力压裂过程中，压裂效果与预裂压力、预裂时间及注水量等参数有关，其中裂钻孔夹矸起裂压力为26~29Mpa，预裂时间120~190min，注水量13~20m3，夹矸裂隙发育效果分为压裂区，软化和裂隙二次扩展区域，裂隙扩展区。采用水压预裂夹矸层技术后工作面回采期间采煤机破岩效率明显提高，预裂效果明显。

基于海石湾煤矿6224-1工作面地质和开采技术条件，从动静载方面分析了工作面上覆遗留煤岩柱对工作面回采的影响，得出上覆岩柱形成“T”型空间结构导致应力集中；本工作面、上覆岩柱和两侧采空区悬露顶板垮落将产生较高动载，同时区域岩层协同运动也将产生强动载影响。由于特厚煤层邻近分层开采，导致不具备从工作面运输巷向岩柱影响区顶板施工深孔爆破防治的技术条件。根据结构特征，设计在岩柱影响区外保护层下沿走向布置专用措施巷，在专用措施巷内向岩柱影响区施工卸压措施。实践验证，该方法对上覆煤岩柱区冲击地压的防治效果好、顶煤冒放率高、效益显著，可为类似条件工作面冲击地压防治提供参考。

针对鲁班山北矿14采区8＃煤层地质构造复杂、瓦斯透气差的问题，采用超高水力割缝和CO2相变致裂技术；分析了超高水力割缝和CO2相变致裂泄压增透原理。在143石门揭煤巷对8＃煤层进行超高水力割缝和CO2相变致裂联合增透设计试验，并与普通抽采和超高水力割缝设计试验进行比较分析；试验结果表明，超高压水力割缝和CO2相变致裂设计方案试验平均单孔瓦斯体积分数是普通抽采和超高水力割缝的1.79倍和1.20倍；单孔瓦斯抽采平均纯量是普通抽采和超高压水力割缝的3.2倍和1.9倍，90d抽采时间瓦斯抽采影响半径是普通抽采和超高压水力割缝的4.58倍和1.38倍，在同等条件下施工钻孔时间比普通抽采和超高压水力割缝缩短50.5%和40.6%，瓦斯达标抽采时间比普通抽采和超高压水力割缝分别缩短分别66.7%和50%。超高压水力割缝和CO2相变致裂联合增透技术对瓦斯灾害治理应用效果理想，可供类似矿井借鉴。

浅埋厚煤层工作面导水裂隙带发育规律不同于传统深井工作面。本文以寸草塔二矿31204工作面导水裂隙带的发育程度为工程背景，综合运用相似模拟试验以及井下分段注水与钻孔电视相结合的现场监测研究方法对浅埋厚煤层工作面导水裂隙带发育高度进行研究。结果表明，导水裂隙带发育高度随工作面开采呈动态发展，最终确定导水裂隙带高度在48.8m~53.0m之间。

针对 “三软”易自燃厚煤层条件下综放工作面回撤期间面临的顶底板松软、支护难度大、煤层自燃发火期短、工期紧等难题，基于回撤工作面“短砌体梁”力学结构模型、从理论上分析了防止回撤空间出现“三角区”的最小支护阻力为13541.07 kN，提出全断面掩护撤除支架法统一回撤断面的支护形式与支护强度；采用液压驱动的架前撤架装置代替电机绞车牵引支架，形成“架前撤架装置+铲板式支架搬运车+框架式支架搬运车”协同撤架作业模式，提高了回撤空间顶板支护机械化程度与作业安全性，实现快速回撤、减人提效。

为探究大倾角煤层开采直接顶垮落在采空区下部量化充填特征、覆岩破断特征和工作面长度的影响规律，分析了直接顶破碎岩块在采空区倾斜方向的滑移规律，并推导出采空区下部区域充填接顶长度（L）的计算公式；基于此，分析了基本顶破断失稳量化特征，推导出基本顶沿走向和倾向上的破断失稳公式，并结合工程实例运用UDEC数值模拟验证了理论推导的合理性。结果表明：大倾角煤层开采在直接顶垮落自行充填的作用下，基本顶沿倾斜方向分为稳定区、易失稳区和悬顶区，并且各区段长度与工作面长度呈正相关；基本顶发生破断的位置处于破碎岩块充填体的上方，并且会在充填体的作用下沿倾斜方向上保持一定长度（L- x1）的稳定结构。该研究可以为大倾角工作面合理长度的布置提供借鉴。

为研究散体顶煤在顶煤垮落角（未破碎顶煤）影响下的放出规律，借助离散元手段，将破碎后的顶煤简化为六边形不规则块体，分别研究了顶煤在不同垮落角下的放出规律。结果表明，当顶煤垮落角θ≤75°时，顶煤放出率随θ增大而增加，随后在θ=90°时迅速减少，而后随θ增大逐渐增加。顶煤放出率在θ=75°时达到最大为81.0%，在θ=60°及θ=90°时最小为70%。针对不同顶煤垮落角，放煤工艺的优化应综合考虑煤矸分界面与放出体形态及其位置关系，综合控制不同放煤阶段的放煤量与含矸率。

刮板输送机是煤矿综采工作面的重要设备，经常处于频繁重载起动的工作环境，且双电机驱动存在功率不平衡情况，所以起动难和功率分配不均是其存在的主要问题。针对这些问题，本文对刮板输送机的驱动系统进行研究,提出了基于主从控制原则和模型预测原理的双电机驱动变频控制策略。主驱动电机采用电流模型预测控制，从驱动电机采用直接转矩模型预测控制。通过MATLAB/Simulink对控制策略进行仿真分析，结果表明所提出的控制策略能够解决功率不平衡问题，并且在保持矢量控制和直接转矩控制优势的同时发挥了模型预测控制的优点，是一种适合应用于刮板输送机驱动系统的控制策略。

针对目前钢丝绳探伤仪存在的无法准确检测钢丝绳是否存在缺陷的问题，对基于漏磁检测原理的钢丝绳探伤仪进行了优化设计。通过对几种励磁方式优缺点的对比分析，确定了使用永磁体的励磁方式；当钢丝绳存在缺陷时，缺陷处会有漏磁场，可以使用磁敏元件拾取漏磁场信号；使用Maxwell对漏磁检测法钢丝绳损伤处的磁场分布进行了仿真分析，确定了霍尔元件应放置在探伤仪轴向中心；通过对不同绳径带有损伤的钢丝绳不同提离值漏磁磁感应强度的对比分析，确定了最佳提离值为3mm；设计了一个既能用于固定钢丝绳而且能使霍尔元件保持在最佳检测位置的机构；通过分析传统放大电路在放大检测信号时存在的误差，选择使用T型反馈放大电路，降低温度漂移对检测信号带来的误差影响。实验结果表明，钢丝绳震动对检测信号存在影响，所设计的钢丝绳固定装置能使霍尔元件始终保持在最佳的检测位置，消除部分因钢丝绳震动对采集的损伤信号造成的影响；传统反馈放大电路经过长时间的运行，会产生温度漂移，使检测结果差生误差，影响对钢丝绳损伤的判断，使用T型反馈放大电路能降低这一误差；低通滤波结合集成经验模态分解的方法有较好的去噪效果。验证了设计的探伤仪可以根据采集的电压信号的是否突变判断钢丝绳是否存在损伤。

为了给我国煤火防治技术的发展提供借鉴和决策参考，减轻煤层火灾对宝贵的能源资源，环境以及人类健康和安全构成巨大威胁。阐述国内煤层火灾灾害发生的主要原因，煤层火灾的分布的原因和分布情况，以及煤层火灾灾害检测，监测与治理技术的研究现状；结合目前我国在煤火防治领域出现的高分子新型复合材料，创新性技术以及治理新方向。阐述了我国在多地应用的地下，地面，空中和星载等四种相关煤层火灾检测和监测技术；系统的论述了煤火治理方法，煤火防治新材料，高分子新材料治理技术，智能凝胶技术；指出煤我国煤层火灾灾害防治科学当前的研究优势，问题以及未来的研究重点发展方向；希望这一较为全面的论述为煤层火灾项目的管理和协调提供科学指导。

为了进行煤矿工作面瓦斯监测浓度预测预警，首先对瓦斯监测数据进行异常数据替代、缺失数据补齐、消噪等预处理，确保瓦斯浓度原始输入数据的完善性。然后利用Lyapunov指数对原始瓦斯涌出量的时间序列进行混沌性识别和相空间重构，以此建立瓦斯涌出量混沌预测数学模型。根据瓦斯浓度预测结果及其预测区间进行预警阈值计算，并对其对应的预警等级进行划分，完成预警信息。实例分析表明，该方法有效地实现了瓦斯灾害预防从事后应急向事前干预的转移，对于煤矿瓦斯灾害防治水平的提高有重要的现实意义。

针对矿井突水水源判别准确率较低的问题，基于多元统计分析构建矿井突水水源判别模型，选取K++Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、及HCO3-水化学指标作为矿井突水水源判别依据，采用东欢坨矿5煤顶板含水层及12-2底板含水层的水质分析资料作为训练样本和测试样本，其中训练样本35个，测试样本10个。判别结果表明：突水水源判别正确率达86.7%，判别结果显著，可信度高。利用该判别方法对和东欢坨矿相近的钱家营矿5煤顶板含水层进行突水水源判别，判别结果与实际情况一致，判别准确率高，结果可靠，为矿井突水水源判别提供了科学理论依据。

废弃井巷抽水储能为废弃矿井资源化利用和电网储能提供了一个新的思路，但废弃井巷抽水储能技术方案和关键技术参数研究仍需进一步完善。结合煤矿井巷和采空区废弃过程及废弃矿井抽水储能研究现状分析，提出了废弃井巷抽水储能技术构想、技术方案及实现方法，对系统关键技术参数及其计算方法进行了介绍和推导，研究结果表明：完全地下的废弃井巷抽水蓄能系统、井上下联合的废弃井巷抽水蓄能系统、利用虹吸效应的废弃井巷抽水蓄能系统是三种可行的废弃井巷抽水储能技术方案；采空区涌水量、废弃井巷水库库容、系统电能储备是废弃井巷抽水储能的三项重要技术参数；特别的，结合废弃井巷及采空区的空间资源特性，在废弃井巷水库库容计算中提出了阶梯式死水位的概念，提高了水库库容的计算精度。进一步厘清了废弃井巷抽水储能技术实现方式及关键技术参数，为废弃井巷抽水储能系统设计及技术推广应用提供了参考。

针对UWB定位过程中，因NLOS误差和测距噪声干扰，存在定位精度和可靠性较低的问题，在UWB定位解算的基础上，利用KF和PF对UWB测距值进行滤波，以削弱NLOS误差和测距噪声的影响。实验结果表明，基于KF和PF测距滤波的方法可以较好的抑制NLOS误差和测距噪声的影响，KF滤波后测距误差小于3cm，PF滤波后测距误差小于1cm，相较于UWB直接测距解算，静态定位条件下，经KF和PF测距滤波处理后，KF测距滤波定位误差降低了39.3%，PF测距滤波定位误差降低了75.4%；动态定位条件下，KF测距滤波定位误差降低了39.21%，PF测距滤波定位误差降低了50.48%。

为研究不同开采深度自重地应力对煤体爆炸荷载作用下损伤和裂纹演化的影响，针对煤层中深孔控制爆破技术的特点，在实验室搭建爆破模拟试验系统，设计了不加载、加载为5t和10t等3组模型。利用相似材料配比加工制备爆破实验模型试件，通过超动态应变仪监测煤体的应变信号，利用高像素数码相机记录爆破后模型试件表面宏观裂纹的变化规律，利用电法仪CT反演爆破前后及爆破后一定时间内电阻率变化规律。根据不同加载煤体爆炸荷载作用下的实验结果，对比分析了其损伤和裂纹演化的特征。结果表明：煤体在爆炸荷载作用下损伤和裂纹演化主要是由爆炸应力波、卸载波和控制孔形成的拉伸波等共同作用形成的，近炮孔区，压缩波形成放射状的压剪裂纹；远炮孔区，压缩波和卸载波共同作用下产生拉剪裂纹；加载对煤体爆炸荷载作用下损伤和裂纹演化的抑制作用。研究成果为利用深孔控制预裂爆破技术增透的工程实践和实验理论研究等，提供一定的技术参考。

通过岩石破坏过程中能量的演化规律可以描述其失稳破坏，而且有助于更好的进行安全工程稳定性评价。本文对粉砂岩、粗砂岩、细砂岩等3种常见砂岩分别进行了一次性单轴压缩破坏实验和单轴分级加卸载破坏实验，分析了其破坏特征及能量演化规律，得出以下结论：①随着砂岩强度增加（粉砂岩、粗砂岩与细砂岩），砂岩破坏形态转变形式为“剪切张拉破坏→劈裂破坏→弹射破坏”，并且砂岩破碎后的碎块尺度越大；②随着卸载点的升高，3种常见砂岩耗散能占总能的比例先降低后升高，三者耗散能占比差距越来越小，最终趋于一致，并且耗散能占比均是粉砂岩＞粗砂岩＞细砂岩；③砂岩的轴向应力达到峰值应力的90.4～93.8%时，系统进入分岔区，预示着砂岩即将发生破坏；当其轴向应力达到峰值应力的96.7～98.5%时，系统进入混沌区，砂岩已经处于失稳状态。

露天矿排土场是由采场煤层上覆土岩松碎，采装，运输，排弃形成的巨型人工堆积土石混合体，松散土石混合体在排土场内进行着有侧限的固结，重塑，其静止侧压力系数K0是影响固结过程及力学特征的重要参数。本文通过常规固结仪分级加载固结试验和GDS连续加载固结试验，对原材料取自哈尔乌素露天矿排土场的土石混合体重塑试样进行K0固结试验，研究了不同初期固结压力（模拟排土场不同埋深）下重塑土石混合材料K0系数变化规律。结果表明：重塑土石混合材料具有较强的结构特性，初期固结压力越大其结构性越明显；低初期固结压力试样正常固结段经验值与试验K0值基本吻合，约为0.44~0.45，高初期固结压力试样正常固结段经验值高于实验值；超固结阶段，土体经验公式计算值均高于实测值，随固结压力的增大二者差值逐渐减小。

为了克服传统测量方法在获得矿区地表变形时成本较高等缺陷，实现矿区开采沉陷高效监测，采用DS-InSAR技术处理2018年11月至2019年11月间30景覆盖研究区域的Sentinel-1A卫星影像，通过最大似然估计迭代优化原始干涉图，并联合图像中的永久散射体和分布式散射体两类目标，获得矿区地表及铁路沿线的形变规律。结果表明：1）采用最大似然估计的DS-InSAR技术能有效优化原始干涉图的相位，克服失相干影响，从而显著提升高相干性像元数量数目与形变解算质量；2）监测结果显示，矿区铁路在工作面采动期间持续发生形变，最大沉降值为271mm，最大倾斜值为0.82mm/m；3）根据铁路沿线沉降结果，求得最优概率积分预计参数：q=0.79，tanβ=1.63，s＝0，θ_0=79°。研究方法可为矿区形变监测和规律研究提供一种新的手段。

以六水氯化铝和四氯化钛为原料采用慢速滴碱法制备出聚合氯化铝钛（PATC），通过Turbscan稳定性分析仪研究了不同碱化度PATC对微细粒难沉降煤泥水沉降特性的影响，并与商用聚合氯化铝（PAC）进行了沉降性能的比较。结果表明PATC对于微细粒煤泥水的沉降效果显著优于PAC，煤泥水系统TSI值和ΔBS值的变化更加显著，当PATC碱化度为0.4，用量为200g/t时，与同药剂用量的PAC沉降效果相比，煤泥水的沉降速度提高了33.3 %，上清液浊度降低了33.4 %。 红外分析表明制备得到的PATC中出现Al3+和Ti4+的水解特征峰，Zeta电位测试结果表明，加入PATC后，煤泥水颗粒表面的zeta电位绝对值显著降低，从-39.1 mv提高到-5.9 mv，而加入相同用量的PAC，颗粒表面的zeta电位从-39.1 mv提高到-17.8 mv,凝聚剂中Ti4+的引入有利于进一步提高微细粒难沉降煤泥水的沉降效果。

雾化喷头的内部结构直接影响流体特性。文章详细介绍一种具有涡旋效应的气水两相流雾化喷头及其内部结构、工作原理，并利用数值模拟辅助表征、研究了内部流场。基于该喷头产生的特性流体，对马脊梁选煤厂的输煤系统进行气水雾化涡旋流体在限定空间内降尘处理，同时研究了粉尘浓度及水耗量相关参数，应用结果表明：喷头产生的流体团聚效果较好，系统降尘率可达90%以上，单个喷头耗水量仅为690ml/min，为工业化现场以及产品设计优化提供应用及参考价值。

采用传统捕收剂对龙王沟长焰煤煤泥进行浮选，药剂用量大、分选效果差，为了解决此问题，探究了表面活性剂与传统捕收剂复配对此低阶煤浮选的强化效果。结果显示：非离子型表面活性剂SPAN 80可以增加煤泥表面疏水性官能团数量，遮蔽部分含氧官能团，十二烷与其复配后捕收剂用量大幅减少，精煤产率显著提高，当该药剂用量为 6 kg/t 时，精煤产率和浮选完善度达到最大，分别为 80.76%和 37.03%，最大可燃体回收率由柴油的54.41%提高至复配药剂的92.01%，经典一级动力学模型拟合结果显示浮选速率常数从柴油的0.85 s-1变为复合药剂的1.49 s-1。说明在龙王沟长焰煤浮选体系中，非离子型表面活性剂SPAN 80与捕收剂复配有效改善了煤泥表面的疏水性，增加了药剂的选择性和捕收性，强化了低阶煤的浮选提质效果。

黄河流域矿产资源丰富，合理有序开发矿产资源对黄河流域生态保护和高质量发展意义重大。本文综合运用区位商、空间基尼系数、探索性空间数据分析、标准差椭圆等方法分析了1999-2018年黄河流域采矿业集聚的时空演化特征，并对其驱动力进行地理探测。研究发现：黄河流域采矿业集聚程度总体呈先上升、后波动下降、再快速上升的“N”型发展态势，1998年和2016年两轮去产能政策显著提高了黄河流域采矿业集聚程度；黄河中上游地区采矿业集聚程度明显高于下游地区，采矿业空间相关性逐渐增强，“高-高”类型城市集中分布在山西和陕西，空间范围不断扩大；黄河流域采矿业空间布局方向性明显，基本保持“东-西”方向，研究期内采矿业产业重心均落入山西省境内且总体向西北方向迁移；黄河流域采矿业集聚的核心驱动因素为矿产资源禀赋、政府干预、经济发展水平和下游产业需求，上、中、下游的核心驱动因子存在显著差异。研究为优化黄河流域矿产资源开发布局，推动能源行业高质量发展提供决策参考。

针对煤矿水仓长期缺乏高效清淤装备的现状，在研究国内外渣浆泵基础上，提出了新型水仓煤泥水输送泵的原理样机。在结构设计上把电机内嵌在蜗壳中，使得该泵可以满足全潜和半潜两种工作状态，并采用结构对称保证工作时的平衡，避免出现部件失效；研究了输送泵流道内压力场特性，找出流道内压力分布特点和压力突变位置；对输送泵流道速度场进行分析，得出输送泵入口处、叶轮流道等处的漩涡成因并提出结构设计上的改进。从而保障设计出扬程大，进出口流速和压力适中，适用于水仓清淤工作的输送泵。

针对煤矿井下随钻仪器续航时间短的问题，结合涡轮发电技术和井下钻孔内仪器的要求，研制了一种矿用随钻涡轮发电装置。发电装置防爆型式设计为隔爆兼本安型，电机驱动结构采用磁耦合连接方式，电路设计实现装置电池组充电自关断和自恢复、发电过程及电池信息实时监测、充放电双重保护等功能。通过搭建试验平台，对其发电能力和实际工况时的温升进行了试验模拟及验证。设计方法和试验结果表明，该装置符合矿用设备防爆要求和实际工况需要，能够作为井下随钻仪器的主供电系统。

本文立足于我国智能化煤矿建设取得长足进步的现状下，分析了智能化煤矿人才的特点、煤炭行业现有劳动力结构现状以及智能化煤矿转型过程中劳动力结构转型的困难，针对智能化煤矿人才的培养落后于实际需要的现状，就煤企现阶段如何谋划人力资源结构转型、智能化煤矿人才培养、结构性冗员解决方案等方面提出了自己的观点，建议煤企应尽早通过自主培养、院企合作等多种方式培养智能化煤矿人才，从而保证煤炭企业的效益和煤炭工人的就业。

为解决煤炭行业大数据存储、共享及处理与分析等难题，进而提升煤炭行业管理和辅助决策水平，笔者以贵州煤矿智能化升级改造为契机，通过文献研究、现场调研、专家咨询等方法，基于B/S结构设计了由数据采集层、平台支撑层、应用层及访问层组成的煤炭行业大数据分析云平台总体架构，并详细阐述了煤矿辅助生产系统智能化实时数据上云方案，同时构建了包括煤炭分布、煤炭规划、调度统计、预测预警、远程监控、科技创新等六大功能模块，最后按照总体设计方案搭建了煤炭行业大数据分析云平台，实现了对煤炭行业的全面监测和管理。应用效果表明，平台能够为政府监管部门、煤炭企业管理、科研机构及煤炭消费者等提供有效的数据支撑。