针对我国煤层气产业存在技术标准匮乏、标准体系不健全等问题，全面开展了煤层气技术标准现状调研和梳理工作，统计现行煤层气标准共87项（国家标准16项、行业标准71项），标准类型主要为管理型，其次为方法类标准，基础类和产品类标准较少，由此确定了煤层气事实标准体系框架。结合国内外煤层气产业现状和技术发展需求分析，首次构建了我国煤层气标准体系，确定了标准体系主要构成为煤层气地质与资源勘查专业、煤层气钻井工程专业、煤层气水力压裂工程专业、煤层气排采工程专业、煤层气地面集输利用专业、煤矿区煤层气地面抽采专业等；并对各专业包括的门类进行了划分设计，对各门类的煤层气标准进行了分别统计，同时对未来各专业标准的发展进行了规划，共规划59项标准（国家标准13项、行业标准46项）。论文所构建的煤层气标准体系和规划标准方向突出了煤层气产业的重点领域和技术发展趋势，具有一定的科学性、适用性和可操作性，可为今后国内外煤层气标准化工作提供参考依据，具有重要的研究意义。

针对王庄煤矿地面输油管线压煤范围广、影响下方4煤、4-2煤采区布置问题，通过现场实测、理论分析和经验类比相结合的研究方法，划定输油管线压煤开采范围，技术比较不同压煤开采方案，预计单层或两层充填开采输油管线移动变形值，分析充填开采对输油管线安全影响，并提出开采安全技术措施。结果表明：地表移动变形对输油管线安全影响最大。输油管线穿过重复采动区域中部时移动变形最大，最大水平变形1.09 mm/m，倾斜2.10 mm/m，曲率0.0271×10-3/m，均在允许变形范围之内，输油管线下压煤充填开采是可行的；输油管线变形最危险区域为重复开采区域边界两侧190 m范围，在充填开采时应重点管理，确保充实率大于86%，是输油管线安全稳定的必要条件。

处于山区、低山和丘陵地区的煤矿，按照矿山测量规范设计岩移观测站（简称常规观测站），即沿走向和倾向主剖面位置布设观测线，因受地形限制布设难，同时因地形起伏较大，采用常规的水准、全站仪观测难度大，既耗人力又耗时间。本文结合红树粱矿首采工作面岩移观测站设计，研究采用北斗/GPS一机多天线技术，对地表移动变形观测点实施动态智能监测，平面和高程精度均可达到mm级，可获得常规观测站无法得到的实时动态观测数据，为准确掌握开釆沉陷动态变形规律，指导边开采边地表开采损害防治与生态修复工程，研究地表沉陷与井下矿压、冲击地压相关规侓提供科学数据；同时由于采用一机多天线技术，大大降低了建站成本，实现了矿山岩移观测站的自动化、无人化和智能化，为矿山岩移观测站的设置及观测提供了新手段和新方法，具有较好的应用前景。

基于小保当煤矿生产能力和地质条件，以建设矸石不升井绿色矿山为目标，通过对现有矸石充填技术分析对比，结合小保当矸石产量预测，提出了小保当煤矿矸石充填总体方案。在井下矸石分选的基础上，对井下充填区域、充填工艺方式等核心问题进行了研究。结果表明：小保当煤矿矸石在井下分选后，利用防爆无轨胶轮车进行矸石运输，在一号矿井联络巷及胶带机运输巷废弃巷道进行巷道充填，二号矿井充填区进行旺格维利综合充填的充填方案可以实现小保当煤矿矸石不升井、绿色开采的目标。

轮斗连续工艺系统具有自动化程度高等诸多优势，符合露天煤矿智能化发展要求。目前，轮斗连续工艺系统可靠性计算方面的研究主要集中于系统本身，没有与外部影响因素相结合进行整体考虑。而现实应用中多会遇见外部环境、地质等因素引起系统可靠性降低的问题。为解决轮斗连续工艺系统可靠性计算中存在诸多不确定性因素难以度量、难以评价的问题，分析了轮斗连续工艺系统可靠性的影响因素，提出采用C-F方法对轮斗连续工艺各环节及外部影响因素的不确定性进行统一度量，以实现可靠性的有效评价。以扎哈淖尔露天矿为工程实例，构建了轮斗连续工艺系统可靠性评价体系，以统计分析与模糊评价法确定了各证据的可信度，以AHP方法确定了各证据的权重，通过证据的合成与传递有效地实现了可靠性的定量化评价，最终确定轮斗连续工艺系统可靠度为0.6484。提出了采用疏干措施提高轮斗连续工艺系统可靠性。

永磁内装式提升机作为国内新兴提升技术，为了探究技术的节能高效性，以正令煤业副斜井提升系统选型为背景，依据井筒及提升参数，采用设备选型手册中有关提升机和电动机的规定进行计算，确定选用JKN－3.5×2.5P永磁内装式提升机，配套660V、710kW永磁同步电机；并通过提升系统图、提升系统运动学、动力学进行系统分析，结果满足提升要求。重点对提升系统年耗电进行计算，对比传统提升机分析得出：提升机型号、电机功率、提升速度及提升工况相同时，永磁内装式提升机较传统提升机具有电机等效容量和年耗电降低约9%、节能高效性较好，系统变位质量较小、运行安全可靠性较高等特点。

输送带横向刚度的选取对于圆管带式输送机的设计至关重要，在研究成槽性、成形力或托辊接触力和输送带的横向弹性模量各参数之间关系基础上，采用ABAQUS软件对圆管输送带和托辊的接触关系进行计算机仿真模拟，定义成形力系数和接触力系数，可表征输送带横向刚度对接触力的影响，分析了槽形带式输送机的接触力与重力的关系，给出了采用接触力系数对圆管带式输送机模拟摩擦系数的估算方法

为了将煤矿井下复杂的巷道系统以直观、立体的方式表现出来，帮助设计人员全面准确地了解工程情况，提高设计精确性。通过对现阶段煤矿行业BIM技术应用的广泛调研，以煤矿井下水泵房为例，探讨了基于BIM设计软件的井下水泵房三维建模设计流程及思路，建立了水泵房硐室模型、管道模型及设备模型，并给模型赋予相应属性，在此基础上对各模型参考组装以及渲染，对所创建模型的功能用途做了介绍，体现了BIM技术的先进性。相关的应用研究为BIM技术在煤矿行业中推行供了参考。

BIM技术（Building Information Modeling）是一种集设计、施工、后期管理于一体的管理工具。正向设计是相对于“翻模设计”而言的，翻模设计是在传统二维CAD设计的基础上建立三维模型，不仅设计效率低同时也无法发挥BIM技术的优势。BIM正向设计是指以系统的工程理论、方法和过程模型为指导，面向复杂产品和系统的改进改型、技术研发和原创设计，在项目的初始阶段至项目交付阶段都是由BIM三维模型完成，直接在三维环境中进行设计，利用三维模型，自动生成所需要的图纸，模型数据信息一致完整。本文通过利用Bentley三维协同软件，以伊敏露天矿煤炭生产补套完善项目为例研究BIM技术在露天煤矿地面生产系统的应用与正向设计流程的探讨，建立了应用于露天煤矿地面生产系统BIM技术正向设计流程的方法，形成了所有专业在协同平台共同完成正向设计的体系。实践项目表明：与传统的二维设计相比，BIM技术正向设计应用于露天煤矿地面生产系统有利于促进露天煤矿的信息化和数字化的发展。通过碰撞检查等手段将问题暴露于设计过程中，避免在施工中出现问题，提高了设计质量和设计效率，减少了设计变更，大大缩短了项目的建设期，有效的降低了成本。由于三维模型计算工程量的准确性，提供更加准确的工程基础数据，露天煤矿企业可以更加准确的计算出工程项目所需要的工程量，得到更加精细化的工程造价，为项目后期管理提供数据支撑。项目可以制定更加精确的人员、材料、机械计划，从而避免了人力资源、仓储环节和物流运输的浪费，提升了项目管理水平，进而有效控制项目管理成本，充分发挥BIM正向设计的可视化、设计协同性、精确化、优化性等优势。随着未来在煤炭行业中制定BIM正向设计标准和相关规范，同时在数字化矿山和智慧矿山等国家政策的鼓励下，BIM技术三维正向设计一定会得到高速发展。

摘要：为避免巴拉素煤矿富水立井井筒超长冻结自然解冻时发生水害事故，分析了富水立井井筒超长冻结自然解冻趋势，并采用射孔注浆技术封堵了冻结管外环形空间竖向导水通道。通过工程实例表明，自然解冻下冻结壁化冻慢，且具有差异性，冻结壁温度回升至0℃时间，最短时间约为30天；温度连续7天达到5℃以上时，方可进行射孔注浆作业，回升时间最短约为40天；实际单孔平均注浆量远大于冻结管理论注浆量。通过对富水立井井筒超长冻结自然解冻趋势分析与注浆技术应用，巴拉素煤矿富水立井井筒冻结管均密实良好，无出水现象。

基于煤层群开采期间上遗留边界煤柱对于底板煤岩体的影响特征为工程背景，通过理论分析、精细化数值模拟分析、工业性试验和矿压监测等一系列方法，对上遗留边界煤柱影响下巷道应力异常段围岩控制技术进行了研究。结果表明：理论计算得知在遗留边界煤柱中轴线正下方主要受垂直应力影响，最大垂直应力约为13 MPa，以水平应力影响为辅，最大水平应力仅约为3 MPa。而在遗留边界煤柱两侧正下方主要受剪切应力影响，最大剪切应力约为±6.5 MPa；数值模拟运算得知051606回风平巷应力异常段顶板主应力差约为9.5~10.5 MPa，底板主应力差约为8.5~9.5 MPa，主要集中于遗留边界煤柱中轴线正下方处，顶板剪切应力约为6.0~7.0 MPa，底板剪切应力约为5.0~6.0 MPa，主要集中于遗留边界煤柱两侧正下方处，理论计算与数值模拟结果相一致；后续051606工作面回采期间巷道应力异常段围岩偏应力分布整体呈非对称形式，针对性采用非对称补强修复措施。矿压监测表明围岩整体变形量控制良好，能够很好的满足安全生产需求。

针对赵庄煤业回采巷道具有地应力高、软岩复合顶板、断面大以及回采期间巷道变形大的特点，提出了全断面高预紧力锚索支护技术。利用室内实验测试、现场测试、钻孔窥视方法，明确了3#煤层地应力和巷道顶板岩层属性、结构特性及煤岩体的力学特性，采用数值模拟方法确定了锚索支护参数，并进行了现场工业试验。结果表明：赵庄煤业3#煤层最大埋深超过850m，最大和最小水平地应力侧压力系数为1.33和0.58，为典型的高应力煤层；3#煤层直接顶为泥岩和砂岩互层，裂隙较发育，岩体强度较低，为典型的软岩复合顶板；高预紧力全锚索支护技术能较好地控制回采巷道的围岩变形，关键区域通过及时施加补强锚索及注浆加固措施后，二次复用顺槽基本不需二次返修，保证了工作面的安全高效回采。全断面高预紧力锚索支护技术在赵庄煤业的成功应用，可为类似条件下大变形巷道的围岩控制提供可借鉴性参考。

为保证末采期间回撤通道的稳定性，实现安全高效的工作面回撤，以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景，对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型，得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法，即最佳注浆时机对应的位置。同时对比了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线，得到注浆可有效提高煤岩体c、φ值，提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算，确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时，进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆，结果表明，工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料，能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定，实现安全高效、经济合理地搬家倒面。

针对赵庄煤业现施工的底抽巷穿层钻孔有效抽采长度短现状，探索开展穿层定向长钻孔施工工艺实践，进一步提高穿层钻孔的有效抽采长度。为此，使用现有4500钻机配套螺旋槽通缆钻杆、螺杆马达及随钻测量系统等装备，先后在3318、2312、1319三条底抽巷进行穿层定向长钻孔施工及护孔工艺试验，累计施工钻孔78个，总进尺11205m。优化得到：在定向钻进过程中，针对软煤塌孔区域，需更换使用三棱钻杆+φ113mm钻头进行旋转扩孔；定向长钻孔施工完成后，配套中空钻杆+开闭式钻头进行全孔段下筛管护孔，保证抽采通道畅通。实践表明，穿层定向钻孔最长孔深达到150m，单孔煤层段孔深最长达到120m, 穿层定向长钻孔煤矸比提高至1:0.51，百米钻孔流量提高1.35~2.5倍。穿层钻孔的抽采长度和抽采效率的提高为松软煤层工作面减少底抽巷布置数量提供了技术参考。

针对准格尔矿区西部6号煤层受底板奥灰水和顶板砂岩水双重威胁，水害事故频发，严重制约着煤炭安全高效开采，提出采用井下超长水平定向钻孔技术，对煤层底板岩溶陷落柱及裂隙进行探查与封堵。对目的层位优选、钻孔轨迹控制、钻孔注浆工艺、钻孔施工进行了研究。在准格尔煤田龙王沟煤矿61605工作面进行现场应用，钻孔孔深普遍大于1100 m，岩层最大孔深达1227 m，钻进过程中局部裂隙发育，裂隙注浆量460.42 t，未发现大的导水通道及强富水区，为煤炭安全可持续开采提供了重要的地质依据。

为了查明鄂尔多斯古冲沟盆地区域煤层覆岩富水性，了解古冲沟盆地区域覆岩水文地质条件，在分析覆岩瞬变电磁场特征的基础上，采用地面瞬变电磁法进行了试验研究，先进行了仪器一致性检查、背景噪声调查及参数选取等优化试验，然后依据试验结果对古冲沟盆地区域覆岩第四系地层、侏罗系-白垩系地层以及4-2煤层等富水性进行了点、线、面等多角度的探测结果分析。结果表明：鄂尔多斯古冲沟盆地区域地层由浅至深的电性呈稳定的“中（低）阻~高阻~低阻”的K型特征；瞬变电磁法优化后的参数为发射频率25Hz、增益1×、正方形发射线框边长240m；对古冲沟盆地区域覆岩探测发现第四系地层视电阻率值整体较低，富水性相对强-中等，而侏罗系-白垩系及4-2煤层整体视电阻率值整体相对要高，富水性弱或不富水。

本文主要针对上湾煤矿8.8 m超大采高工作面在生产期间频繁出现的支架歪斜问题进行研究。首先，分析了造成支架歪斜的原因，认为其本质应是有一个力矩M作用在支架上，使支架发生旋转而歪斜；其次，分析了支架歪斜会带来的不利影响，认为支架歪斜严重时会影响调整工作面两端头出口的大小。从导致支架歪斜的本质原因出发，提出了给歪斜的支架施加一个反方向的力矩M' 从而使其反方向旋转的动态调整法，并说明了在4种常见情况下的操作方法及注意事项；同时，结合工作面机头高、机尾低的实际生产条件及通过分析支架在移动过程中的受力形式，认为限制伸出支架掩护梁右侧上方的侧推千斤有利于避免支架发生歪斜。提出的调整方法在现场应用中效果明显，对于提升工作面整体的工程质量具有重要意义。

分析工作面支架压力监测数据是矿压规律研究的重要手段，但由于缺乏顶板结构及顶板运移特征的描述，无法准确掌握矿压异常的具体原因，不能及时制定有效措施保证顶板安全。本文以长平煤矿5302工作面为研究背景，在传统矿压监测技术的基础上，引入微震监测技术实现对工作面顶板活动规律的分析，通过对支架压力、巷道围岩应力应变、顶板破断能量事件等多源数据的分析，研究工作面周期来压不明显、顶板淋水、巷道大变形等矿压异常现象的具体原因，尝试从不同角度对矿压异常原因进行解释，对工作面及顶板管理具有重要的指导意义。

弱胶结岩体遇水易软化劣化，采用传统的地面和井下钻孔注水观测、钻孔电视观测难以准确的判断垮落带和导水裂隙带的界限，且钻孔易塌孔，钻孔电视成像较为模糊。以新上海一号煤矿为例，通过崩解试验和不同含水率下岩石力学测试，得出泥岩遇水泥化、砂岩遇水崩解，且强度随含水率的增大而降低；泥岩饱和单轴抗压强度大多数小于20MPa，砂岩单轴抗压强度0-70MPa不等，覆岩类型划分为中等；采用分布式光纤和并行电法等手段，15煤垮落带、导水裂隙带发育高度分别为46.7m、75m，垮采比为12.62，裂采比为20.27，并与数值模拟结果和经验公式进行对比，垮落带实测值较预计值大，导水裂隙带较实测值较数值模拟结果相对较大，与经验预计值相对偏小。《“三下”开采指南》中弱胶结松软地层实测样本少，研究结果可为类似矿井提供数据参考，也为弱胶结松软地层覆岩破坏提供技术监测手段。

注浆技术已成为采空区特别是深部采空区治理的主要方法之一，同时在边坡加固、地基处理、地下工程防渗堵水等工程中应用效果良好。采空区特别是深部条带采空区注浆工程具有较大的隐蔽性和复杂性，规范给定的检测指标大多只能在施工完成后对注浆效果进行评价，无法在注浆过程中指导质量控制，评价工作缺乏及时性和全面性。为科学评价深部条带采空区注浆效果，在深入剖析目前常用注浆效果检测方法的基础上，结合工程实例，从材料、制浆和灌浆3个直接影响采空区注浆质量的关键环节论述施工过程控制要点，并运用注浆过程分析法、检查孔法、变形监测法及物探法对注浆效果进行检测评价，形成“即时检测+工后检测”的综合检测评价方法，以实现由点到面和定性到定量的综合分析和评价体系，对类似工程具有一定指导和借鉴价值。

高瓦斯易燃煤层的开采面临着瓦斯与自然发火的双重威胁，Y型通风的方式又加剧了其危险程度，而准确划分耦合灾害的范围是防止事故发生的关键。本文以青龙煤矿21606工作面为例建立了Y型通风下采空区的数值模型，利用COMSOL软件对采空区流场、瓦斯浓度场进行了数值模拟，以采空区漏风流场和瓦斯浓度场分布为依据，对瓦斯与自然发火耦合灾害的区域进行了划分，并通过SF6示踪实验对模拟结果进行了验证。结果表明，采空区自然发火危险区域自回风侧向进风侧大体呈L型分布；瓦斯积聚区位于采空区深部、上隅角与通风立眼等处；耦合致灾区位于工作面后方20~70m以及通风立眼附近；通过对比分析，SF6示踪实验的结果与数值模拟的结果基本一致，验证了数值模型的可靠性，为采空区瓦斯与火耦合灾害区域的划分提供了技术支持。

为了解决露天煤矿边坡出水导致滑塌事故的安全隐患，以魏家峁露天煤矿为背景，分析了露天煤矿首采区的水文地质条件，在魏家峁露天煤矿的三维地形地质模型的基础上，设计并施工了8条高密度电法剖面，选取了WGMD-4型高密度电阻率测量系统进行物探工作并使用温纳装置进行观测，利用高密度二维反演软件RES2DINV进行了数据处理，绘制了反演电阻率断面图，根据图中电阻率背景值的大小以及梯度值，对地层分界线及岩体的破碎、软弱或含水情况进行判释。基于含水层深度和西帮复合边坡结构，进行了稳定性分析，得到西帮复合边坡现状、含水条件下的稳定系数分别为1.373和1.062，并进行了疏干降水作业，实现了边坡稳定性提高至1.207。研究结果表明：运用高密度电法可以查明魏家峁露天煤矿首采区内地下含水地层的流向和深度，在此基础上实现了对西帮边坡的稳定性评价，采用抽水输干降水措施成功消除了魏家峁露天煤矿由于边坡出水导致的滑坡、塌陷等安全隐患。

城镇建（构）筑物具有建筑风格差异大、保护等级要求高和分布密集的特点，因此相比村庄压煤开采，覆岩控制要求更高、难度更大。本文以唐山矿城镇下采煤为研究对象，基于矿井开采条件和生产实践，提出了“充-留”协调开采的思想，采用数值模拟方法揭示了在不同充填率和采留比条件下覆岩和煤柱变化规律。结果表明：采用“充-留”协调开采技术，充填率不小于80%时，能够满足顶板及覆岩的控制需求，当充填率为80%时，顶板破坏高度为采厚的1.4倍，垂直应力峰值为43.8MPa，应力集中系数为2.19；当煤柱留宽度为105m、90m时，煤柱垂直应力峰值较小，稳定性较好；现场实施效果表明充填率80%，煤柱留宽90m时，支架压力分布平衡，村庄影响程度轻微，应用效果良好。研究成果可为受护对象保护级别较高的压煤开采提供参考。

大倾角特厚煤层综放面覆岩破坏规律对工作面矿压显现特征具有重要影响，是工作面支架选型与顶板管理的主要参考指标之一。以宁武矿区汾源煤业为背景，采用KJ1160微震监测系统研究了大倾角综放面微震事件、能量分布特征，通过建立物理相似模拟模型研究了工作面顶板裂隙发育、覆岩运动规律，根据常用的“三带”计算公式对大倾角特厚煤层综放面覆岩破坏高度进行了校核。研究结果表明：大倾角特厚煤层工作面顶板覆岩垮落带、裂缝带在煤层倾向上形成“上高下低”的形态，在走向上呈现滞后性；覆岩垮落带高度约为60m，裂缝带高度约为160m；煤层倾角大于30°，工作面长度不宜超过120m。

综合考虑切顶缷压自成巷开采工艺后，为了研究其与常规长壁开采方法在周期性覆岩来压方面的差异性，本文采用高精度ESG微震监测系统，以柠条塔煤矿S12012为工程背景，通过在现场搭建微震监测系统，研究采动影响下基于微震事件和能量分布的覆岩裂隙周期演化机理、微震事件的空间动态演化特征。研究表明：根据微震事件的分布特征，确定了切顶缷压覆岩裂隙周期破断规律，采场裂隙演化划分为萌芽期、发展期和高潮期。覆岩周期性断裂、破坏可分为周期回采初期、周期回采中期及周期回采末期。结合该矿矿压显现规律，得出周期来压步距19.83m。提出了一种用周期来压时累计微震能量值作为顶板断裂、破坏判据的思路，利用该判据确定了工作面超前影响距为10~15m。

为研究缓倾斜近距离煤层群开采覆岩破坏及水动力演变规律，防止开采过程中发生突水灾害，采用理论分析、对比分析、相似模拟等研究手段对工作面是否留设隔水煤柱及含水层加压后突水通道形成进行研究。结果表明：1）不留设隔水煤柱时，覆岩破坏范围会随L1614、L1615、L1616工作面开采而扩大，顶板重复破坏会形成连通工作面和K3、K4含水层间的导水裂隙；2）L1814、L1815、L1816工作面分别留设32.9m、47.9m、59.2m宽的隔水煤柱后，导水裂隙只导通了K4含水层；3）K3含水层加3倍初始水压时，下方离层水静水压力超过下位岩层的极限抗剪强度，击穿下位岩层并与导水裂缝带连通，形成突水通道。

针对多次采动影响下高应力煤巷围岩大变形难题，选择中兴煤业1209材料巷为研究对象，综合采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法，分析了多次采动条件下巷道围岩异常矿压显现特征，模拟研究了多次采动条件下巷道围岩应力变化特征，在此基础上提出了以顶帮双强力锚索桁架系统为核心的组合支护结构，并在现场进行了工业性试验，现场矿压监测结果显示巷道围岩变形量较小，有效保障了巷道围岩的稳定，对类似条件的巷道围岩的稳定性控制具有一定的参考价值

浅埋煤层多具有埋深浅、基岩薄、表土厚等典型特征，煤层开采后其覆岩冒落破坏特征、顶板来压强度及由此诱发的地表移动和塌陷破坏较为严重。本文以黄河流域鄂尔多斯一浅埋矿井实验工作面为研究切入点，通过对现场顶板灾害来压特征实测分析、覆岩破坏与地表沉降发育机理相似模拟实验研究及以概率积分计算和物探补勘为主要技术手段开展深入研究分析，较全面的揭示了浅埋煤层开采顶板来压显现强度高、顶板来压周期不明显，顶板冒落充分及采空区地表沉降滞后、塌陷范围显著的特征，同时建立了土地破坏分级指标并实现了不同等级土地破坏面积划分，并对特殊悬空区域提出了治理工程技术方案和开采沉陷影响区的工程复垦技术方案，对相似矿井的相关研究具有较好借鉴意义。

针对井下LED照明设备对低压直流供电可靠性的要求，采用Buck型复合式H桥拓扑对AC-DC变换器的整流级进行了设计，使整流级既可以参与单位功率因数整流，又能够实现对纹波扰动的抑制。本文详细分析了Buck型复合式H桥整流器的工作原理、电路等效模型，推导了实际被控量的开关状态函数，提出了一种电压前馈解耦控制策略，在此基础上对解耦电路的关键参数进行设计。最后通过仿真验证了控制策略和解耦电路参数的正确性。

针对受料输送带局部冲击过大、磨损严重的问题，利用曲线型转载溜槽内单元煤料力学模型与能量转换关系，得出影响受料输送带磨粒磨损与冲蚀磨损的转运条件与结构参数。通过EDEM软件中的Archard磨损模型，对煤料在曲率半径分别为5000、5500、6000 mm及卸料输送带带速分别为4.64、5.8、6.96 m/s的转运条件进行动态仿真。根据磨损评价参数表明：当曲率半径为5000 mm时，受料输送带在煤料转运后产生的冲蚀磨损较低、因煤料滚动而产生的磨粒磨损较小；当卸料输送带带速为4.64 m/s时，受料输送带带速与煤料在其水平方向上的分速度差值及煤料在受料输送带垂直方向的分速度均较小，说明此时煤料对受料输送的冲蚀磨损及磨粒磨损较低。因此，在满足实际工况的要求时，可以通过减小曲率半径、卸料输送带带速的方式，降低煤料对受料输送带的冲蚀磨损与磨粒磨损，延长输送带的使用寿命。

为研究液压支架用浓缩液在典型矿井水中的防腐蚀性，采用均匀全浸试验、扫描电镜图像表征、EDS分析和电化学极化曲线测试，分析了15#碳钢在陕北矿业某矿井水中的腐蚀行为，研究了浓缩液对15#碳钢的防腐性能及机理。结果表明，15#碳钢在典型矿井水中0.5h有明显腐蚀发生;在典型矿井水配制3%（质量比）浓缩液中720h外观光亮，缓蚀率约达99.27%；浓缩液主要通过阳极钝化而起到缓蚀作用，使15#碳钢自腐蚀电位正移约350mV，在弱极化区缓蚀率约达95.38%，在强极化区降低电流密度约2～4个数量级；当极化电位在0～700mV(vs.OCP)区间，极化电流密度均小于0.01mA/cm2。

为满足C80混凝土在冻结井筒井壁中应用，通过现场配比试验，研究了机制砂级配特征，以及对砂浆流变性能、C80混凝土坍落度、扩展度、抗压强度等参数的影响。实验结果表明，在石粉掺量5%的水洗石灰石机制砂条件下，G3配比的C80混凝土具有良好的工作性能和强度值。以此试验结果进行C80混凝土井壁配比浇筑后，经现场取样测试的高性能混凝土强度值超过设计值1.15倍。

为了勘探开发和顺横岭区块的深部煤层气，探讨适用于深部煤层气井开发的压裂工艺，采用了水力喷砂射流压裂、连续油管底封拖动压裂、水力喷砂射孔+大排量复合压裂和段内多簇定向射孔+桥塞联作分段压裂技术对和顺横岭区块的深部煤层气井进行压裂作业，根据压裂结果和生产试采效果，结果证明：段内多簇定向射孔+桥塞联作分段压裂成功率高，施工排量大、段与段之间封闭性好和作业效率高，通过采用“密切割”改造方式，储层改造体积提升明显，裂缝与储层的接触面积较大，储层向裂缝和井筒的供液和供气能力较强，建议作为深部煤层气水平井的主要压裂方式。

针对赵各庄选煤厂浮选高灰细泥夹带、尾煤跑粗等问题，以0.25mm为界限对其进行分级调浆浮选试验，并探究调浆参数对浮选效果的影响。试验结果表明，分级浮选能够使精煤产率提高7.44%，有效强化精煤回收效果；调浆可使+0.25mm粒级产率提高4.71%，-0.25mm粒级二次浮选后产率提高1.38%；对于+0.25mm、-0.25mm粒级而言，调浆时间对浮选指标的影响极为显著，调浆转速的影响为显著，调浆浓度的影响为不显著；调浆能够通过提高+0.25mm、-0.25mm粒级的浮选速率及煤粒同药剂分子的有效碰撞概率来改善浮选效果；相比于+0.25mm粒级，调浆能够通过减弱-0.25mm粒级的细泥罩盖现象来强化该粒级的回收效果。

介绍了矿用永磁同步变频调速电动机的检验标准现状，结合永磁同步电动机的低转速大转矩、需要变频器起动和调速等特点，提出了电动机性能检验方案和检验项目，给出了与检验自起动永磁同步电动机不同的检验方法和测量方法。试用结果表明，检验项目和测量的结果均能准确、有效的反映永磁同步变频调速电动机的性能情况。

为解决综采工作面采煤机多次往返运行导致采煤机供电电缆多层叠加的问题，提出了采煤机自动拖缆综合配套技术，分析了自动拖缆运行的原理，以神东煤炭集团榆家梁煤矿43102工作面为研究对象，设计了机械系统和电控系统，提出了链道垂直布置的配套结构；对系统涉及的过载保护技术、转速与转矩协同控制技术等关键技术进行了设计和研究。现场应用表明，系统经过2个多月的运行，设备运行平稳，电缆自动拖拽灵活、可靠，完全可以代替人工实现现场采煤机电缆管理。

本文将政府规制、行业竞争、创业导向、组织警觉等作为影响煤炭企业并购主要因素，通过对相关变量进行定义和结构化，运用系统动力学方法构建反馈系统，建立了整体流图模型以及各因素间的模型原因树。通过状态变量方程、辅助变量方程和速率变量方程，运用Vensim软件模拟分析各个变量的动态行为，对政府规制、行业竞争、创业导向、组织警觉对煤炭企业长期绩效的长期影响进行了仿真模拟。研究发现，在不引入外部变量的条件下，我国煤炭企业长期绩效显示出缓慢增长趋势。四个影响变量比较结果中，组织警觉对煤炭企业长期绩效发展趋势变化幅度最大，其次是创业导向、行业竞争和政府规制的作用。

摘要：数字化已经成为现代企业优化管理、提升效率的有效手段，各行各业都先后开展了数字化改革。煤炭行业数字化有利于推进煤炭产业深化改革发展，有利于煤炭生产的高质量发展。本文对当前各行业信息化的发展进行了总结和探讨，分析煤炭行业的信息化发展进程，发现煤炭行业的数据资源面临数据标准尚未形成、数据共享困难、数据质量参差不齐缺乏数据处理相关人才和与传统管理方式的兼容等问题，数据资源价值大大降低。针对这些问题提出加强信息标准化、构建整合信息平台、建立信息化评价指标体系、提升员工数字化素养的煤炭行业数据资源开发利用能力提升策略。