为改变依赖进口支架搬运车的现状，随着对进口装备的技术研究和使用经验的不断积累，结合我国综采工作面搬家倒面工艺，对大功率防爆柴油机技术、带湿式制动的轮边减速器技术、链轮+圆环链敞开式载荷提升技术、矿用重载实心轮胎压力释放技术等多项关键技术进行了难点攻关、适应性改进和自主创新，实现了相关技术的零壁垒，部分技术已经处于领先水平。经过十余年的发展，我国框架式支架搬运车的系列化车型已经实现了30～100t载重范围的全覆盖，技术先进，性能稳定，满足了我国煤炭生产企业的使用需求。随着国家煤炭开采战略的转移和蓄电池动力等技术的进步，未来框架式支架搬运车装备将会在薄煤层和纯电动等方向上有更大的发展。

为了研究河曲露天矿陷落柱开采的可行性，对陷落柱形成原因和地层产状进行了具体分析|采用数值模拟软件分析了陷落柱北帮、南帮、西帮边坡的稳定性，并给出了各帮的合理边坡角度|基于露天开采基本原理，计算了河曲露天矿的经济合理剥采比，进一步提出并优选陷落柱开采方案，研究结果表明：陷落柱北帮、南帮和西帮的合理边坡角度分别为41°、43°和30°，河曲露天矿的经济合理剥采比为6.2m3/t，提出的陷落柱内资源全部开采、部分开采、不开采三种方案的剥采比分别为2.51m3/t、2.37m3/t和4.02m3/t，均小于经济合理剥采比。因此，陷落柱内部资源经济可采，且资源全部开采方案的经济效益最优。

针对复合顶板沿空掘巷窄煤柱留设宽度以及围岩稳定性难题，以试验矿井具体地质条件为工程背景，采用现场调研、理论分析、数值模拟等方法，对综放沿空掘巷窄煤柱稳定性问题展开研究。分析了不同窄煤柱留设尺寸条件下传统综放工作面沿空掘巷“T”型煤柱围岩应力和塑性区分布特征，研究表明，传统综放工作面留设“T”型窄煤柱沿空掘巷两帮围岩塑性区呈非对称分布，顶板复合岩层破坏深度广，且窄煤柱帮处于不均衡承载状态，宽高比小，自身稳定性差，承载能力差。基于上述问题提出错层位外错式沿空掘巷技术，针对不同尺寸下异型煤柱进行数值模拟研究，结果表明，与常规“T”型窄煤柱相比，其具有优越的“堵漏风、阻变形、能承载”的护巷效果，为巷道围岩控制技术提供有利条件。

为提高渭北松软煤层条件典型矿井西卓煤矿辅助运输效率，根据矿井辅助运输条件及矿井建设现状，研究提出无轨胶轮车、无极绳连续牵引车、单轨吊等辅助运输方式及主要技术参数。经综合技术经济对比，优选确定蓄电池电机车+单轨吊作为矿井辅助运输方式。在此基础上，通过运行参数计算，进行单轨吊车辆、轨道系统选型设计，并根据盘区巷道布置情况，确定单轨吊硐室位置及设计参数。研究表明：单轨吊运输系统简单，效率相对较高，投资中等，运营成本低，渭北松软煤层巷道顶板稳定，有利于单轨吊的运行。

针对布尔洞煤矿原煤在实际洗选中细泥含量多、原煤易泥化以及生产中工业场地受限等现状，比较了选煤厂各种细煤泥回收工艺和布置形式，发现该选煤厂细煤泥采用压滤机回收工艺以及压滤回收系统和煤泥晾干场集中一体布置的形式，有利于该厂细煤泥的回收处理，提高末煤产品的竞争力，同时也可为该地区细煤泥回收处理工艺布置提供借鉴。

针对近年来新建煤炭集运站在运行过程中存在的问题，结合山西大秦玉龙煤炭集运站设计实践，详细阐述了大型煤炭集运站厂址选择与建设规模确定、受煤工艺及系统布置、储(配)煤工艺及系统布置、装车方式及装车工艺系统布置及总平面布置的思路和方法，同时采用车辆自动识别系统、远程控制等新技术实现从受煤到储配煤及装车整个生产作业过程的自动化、智能化，达到安全环保高效，大幅降低生产成本。

箱泵一体化消防给水泵站是消防水池与消防泵房的集成产品，集成化、标准化、智能化程度较高，可提高公共消防安全管理水平和消防给水系统的安全可靠性。针对煤矿生活区普遍位于城市非中心区域，需加强消防灭火设施管理的问题，文章探讨了煤矿生活区采用智慧型室外装配式箱泵一体化消防给水泵站的特点和应用场景，并分析了地面和埋地装配式箱泵一体化消防给水泵站设计要点。

为了解决千万吨超大型矿井采掘失衡难题，张家峁煤矿采用了智能化掘进技术替代传统掘进技术。通过提高15212工作面掘进系统装备自动化和智能化程度，实现掘进工作面轻量化和快速化，重点分析了工作面掘进设备的优化历程，建立了智能快速掘进系统，该系统由“掘锚一体机+锚杆转载机+桥式转载机+变频调速带式输送机”组成，实现了连掘连运和掘锚平行，大大缩短了支护占用工时。结合智能传感、定位定向、监测监控技术和多信息远程重现技术等，实现可人工干预的远程操作掘锚一体机，将掘进工作面环境、设备和人员有机和谐地统一起来，实现“安全、高效”高质量智能掘进。在15212掘进工作面的现场应用结果表明：该设备投入后创造出单班最高进尺65m，单日最高进尺120m，月累计进尺2700m的成绩，取得中国快掘行业单班、单日及单月最高进尺，有力保证了井下采掘接续和可持续发展。

针对复杂煤岩层顶板高位孔定向钻进技术难题，提出复合强排渣定向钻进工艺，设计了以泥浆脉冲随钻测量系统与三棱螺旋钻杆为核心的强排渣定向钻具组合，分析了三棱螺旋钻杆强排渣技术原理，形成了复合强排渣定向钻进成套装备。在王坡煤矿3314采煤工作面进行了应用研究，结果表明：在以泥岩为代表的复杂顶板岩层中，完成顶板高位定向钻孔6个，成孔率达到100%，最大钻孔深度500m，日平均进尺不低于70m，累计定向钻孔进尺2325m，钻孔成孔效率与成孔率较常规定向钻进工艺大幅提升。为利用顶板高位定向长钻孔代替高抽巷进行工作面及采空区瓦斯抽采治理、保障采煤工作面的安全高效生产提供了技术支撑。

为了解决特厚煤层分层开采底分层沿空留巷瓦斯超限问题，采用柔模混凝土沿空留巷技术，在白芨沟煤矿0102402工作面进行了特厚煤层分层开采沿空留巷应用，重点研究了巷道副帮小煤柱加固方案、特厚煤层分层开采双柔模墙沿空留巷设计方案。应用结果表明：在厚煤层底分层工作面实施双柔模墙开采技术后，现场留巷巷道顶底板形变量减小，巷道采空区侧顶板维护较好，顶板钢梁形变量小，整体留巷效果好，留巷巷道解决了下区段4个分层回采瓦斯超限问题，提高了煤炭采出率，对厚煤层及特厚煤层分层开采沿空留巷技术有良好的经济效益和应用前景。 

针对沁水盆地东南部赵庄矿区煤层地质构造特征，为解决煤层气水平井沿3#煤层硬分层水平优快钻进、造斜段安全着陆、水平段井眼轨迹控制、煤层井壁防塌及固完井等问题，通过理论分析和实践经验，形成了以煤层气水平井二开井身结构设计、无导眼精准着陆、井眼轨迹精细控制、钻井液优化及分级箍固完井的成套技术体系。通过实钻验证，有效解决了煤层气水平井沿煤层硬分层水平钻进诸多问题，缩短了施工周期、降低了作业风险。研究成果对于开发3#煤层软-硬分层煤层气水平井钻井提供了技术指导，对该区域煤层气的高效开发具有参考意义。

针对整合矿井残煤复采综放工作面过密集空巷群问题，采用理论分析和数值模拟方法研究了综放工作面超前支承压力对空巷群稳定性的影响，确定了全空间高水充填材料的合理强度。研究结果表明：综放工作面超前支承压力与空巷群侧向支承压力相互叠加，会造成工作面与空巷群之间的煤柱及空巷群自身的煤柱进入塑性屈服状态，易诱发密集空巷群及其顶板大范围采场围岩失稳|随综放工作面与空巷间煤柱宽度的减小，空巷充填体所需的支撑强度近线性增加，随充填体强度的提高，全空间充填体抑制空巷顶板下沉变形的能力近线性增大|综合理论计算和数值模拟结果，确定了荆宝煤业3号煤层全空间充填空巷群的高水充填体强度不小于2.5MPa，现场实践验证了充填材料设计强度的合理性和全空间高水充填技术的有效性，保证了工作面安全高效通过空巷群，避免了充填体材料过低带来的潜在安全隐患，也解决了充填体强度过高造成的经济投入浪费，为类似条件下工作面过密集空巷群高水充填技术的推广应用奠定了理论基础和实践经验。

针对冲沟地貌条件下近距离煤层群下位煤层综放面进出煤柱期间矿压显现剧烈问题，以上榆泉煤矿9#、10#煤层为工程背景，采用数值模拟方法分析了上位9#煤层遗留煤柱集中应力的分布规律，探究了下位10#煤层综放工作面进出煤柱期间采动应力与煤柱集中应力的叠加效应，结合工作面进出煤柱顶板结构模型，明确了顶板结构失稳方式为回转失稳与滑落失稳，回转角度与岩层断裂度为失稳的关键影响因素，针对顶板块体破坏方式提出煤柱下掘进工艺巷和减小采厚两种的进出煤柱期间压架灾害防治措施。可为冲沟地貌近距离煤层开采顶板控制与灾害防治提供借鉴。

针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题，对低氧气体来源及涌出原因进行研究，分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO2～N2带煤层氮气含量较高，以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气，在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道，使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移，从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上，采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差，以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出，保持工作面氧气浓度处于正常水平，为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导，实现矿井安全高效生产。

为了避免西部高强度开采矿区发生工作面顶板溃水溃沙灾害，以地表生态脆弱的榆神矿区曹家滩矿井的首采工作面为研究背景，分析了首采工作面煤层的地质概况，确定了影响工作面发生水害事故的充水因素，将物理探测和“三图”法相结合对首采工作面煤层顶板富水性特征及分区进行了综合论证分析。结果表明：大气降水和地表水是矿井的间接充水水源，煤层顶板导水裂隙带波及范围内的延安组、直罗组和基岩风化带含水层的水为直接充水水源|导水裂缝带是矿井发生水害事故的主要充水通道|矿井风化基岩含水层富水性较强，延安组为弱含水层。通过FLAC 3D研究了覆岩裂隙运动破坏规律，工作面推进至180m后，导水裂隙带发育速度增加，推进至240m后达到最大值约159m，覆岩的裂采比为26.5。结合上述分析，提出了以完善矿井水害监测系统和建设防排水系统、合理确定回采参数和培训防治水专业人员相结合的防治水技术改进措施。

城郊煤矿21109主运输巷道里段属于实体煤巷道，地质条件简单、从掘进到回采时间跨度短，具备无立柱超前支护技术试验条件。通过悬吊理论计算、现场拉拔力检测、加强施工质量管理等方法保障工业性试验|采取顶板离层和围岩变形监测、钻孔裂隙窥视等技术手段检验实施效果。实践表明：特定条件下，回采前采用普通锚索梁加固的无立柱超前支护工艺能够完全替代单体支柱、超前支架等立柱式超前支护工艺|其承载能力能够有效抵抗初采初放期间的采动影响，保证了回采期间的巷道顶板安全，极大解放了作业空间且优化了采煤作业流程。

为了研究煤矿开采中煤层顶板的破坏程度及破坏特征，将直接顶与间接顶简化为遍布水平节理与垂直节理的叠梁模型，引入弹性力学中的应力势函数，结合摩尔-库伦强度准则分析煤层顶板的破坏域尺寸及形状|并使用3DEC软件进行进一步验证。结果表明：煤层顶板的破坏可分为由水平节理造成的离层以及由垂直节理造成的断裂|离层破坏域呈上陡下平的“类双曲线”分布、断裂破坏域呈拱形分布|随着间接顶弹性模量的增大，直接顶的离层宽度、高度明显降低|随着间接顶层高的增加，间接顶的断裂高度占比逐渐降低，离层宽度逐渐提升。这说明：当层高确定时，煤层顶板应力向硬岩转移，造成更大的破坏域面积|当岩性确定时，较大的间接顶层高可以显著降低断裂高度，转而提高离层破坏宽度。可以为煤层顶板破坏领域的工程实际问题提供理论依据。

针对潜在的顶板卸压技术方案种类较多，而绝大多数条件下却采用定性手段在诸多可选方案中优选的现实情况，以元宝湾煤矿6105工作面切顶卸压方案优选确定为例，采用可实现定量优选的层次分析法进行了切顶卸压方案确定。该方法全面分析了各因素对切顶卸压方案的影响权重，避免了片面扩大某一因素的影响权重，将各个因素对最终方案确定的影响权重全部以定量形式展现，对切顶卸压技术方案乃至其他任何有诸多可供选择的方案的抉择优选有很强的指导意义和参考价值。层次分析法结果表明，针对6105工作面上覆4#煤房柱采空区顶板，定向水力压裂切顶卸压方案权重高于爆破切顶卸压方案，经现场实践，也取得了良好效果。

为解决顶煤破坏区下破碎围岩巷道变形大、破坏严重的难题，以韩咀矿32103工作面辅运巷为研究对象，采用现场实测及理论分析相结合的方法对巷道围岩应力分布及变形机理进行研究。结果表明：32103辅运巷道顶板存在的顶煤破坏区呈非连续分布，32103辅运巷道围岩应力环境调整及顶煤遗留煤柱与区段煤柱有效承载宽度减小是导致巷道矿压显现明显的主要原因。基于上述探测及理论分析结果，提出以“深浅孔注浆+锚网索”联合支护为主的巷道围岩控制技术及以“架棚+底板卸压”为主的加固技术。现场应用结果表明：采用新支护方案后，32103辅运巷道围岩最大顶底板移近量为70mm，最大两帮收敛量为48mm，支护锚杆未出现破断现象，且锚杆受力与围岩变形均在合理区间，巷道支护效果良好。

直覆厚硬顶板进行预裂切顶成功与否是工作面安全开采的关键，以顾北矿13121上工作面为研究背景，结合理论分析直覆厚硬顶板初次破断及周期破断步距，提出顶板预裂切顶方案，利用FLAC3D软件对厚硬顶板切顶效果进行验证，对比切顶前后厚硬顶板位移规律及工作面超前支承应力的变化特征。结果显示：预裂切顶可以有效改善硬厚顶板直覆工作面工作环境，切顶后，工作面超前支承应力峰值降低28.39%，超前影响范围缩减了37%，顶板垮落压实步距缩短了43.53%，超前支承应力峰值位置向深部转移，预裂切顶对厚硬顶板直覆工作面矿压控制起到了积极作用，对工作面超前支护设计具有借鉴意义。

为研究大倾角煤层开采的地表沉陷及岩层运移特征、保护地表建构筑物，采用数值模拟计算、基于Konthe时间函数的动态预计和基于概率积分法的地表沉陷软件计算等方法进行了系统研究。数值计算结果表明，大倾角煤层开采时受非均布载荷作用，垮落岩层绕下铰接点回转，造成上山边界处地表下沉较大而下山边界处地表下沉较小。动态预计和地表下沉软件预测结果表明，开采影响范围内的西土山中心小学和高层建筑的地表变形均处于Ⅰ级以内，影响轻微。基于概率积分法的地表沉陷预计得出，工作面浅部地表下沉明显大于深部，而小学和高层建筑均处于深部边界对应的地表位置，这与数值计算结果相吻合，将大大减小工作面开采对地表建筑物的影响。

：针对我国高端液压支架尚没有统一认证标准，无法对高端液压支架设计、制造、认证进行科学合理评价的问题，通过分析煤矿智能化发展现状、国内外高端液压支架检测认证差异，探讨建立适合我国煤矿智能化发展背景下的高端液压支架产品认证评价模式。研究得出：高端液压支架认证时不仅将液压支架视为一个单体进行考虑，而是与智能化需求紧密结合|认证采用“自愿性认证”模式，内容包括“制造商申请+专家评审+技术审查+检验方案制定+产品检验+获证后监督”|认证标准采用个性化、定制化方式，增加产品全周期管控、成套质量监控|整机试验增加量化指标以及与智能化需求相关的检测项目。

为了确定锚固剂最佳搅拌时间和环形厚度，分别进行了搅拌时间试验和锚固剂环形厚度试验研究。以锚固力、锚固剂环形充填饱满度作为锚固质量的衡量指标，通过锚杆拉拔试验确定不同条件下锚杆锚固力，制作专门的剖分装置，锚杆锚固完毕后剖分试件，观察锚固剂充填饱满度。研究结果表明：锚固段长度125mm，中速锚固剂最佳搅拌时间为9s，锚固剂环形充填饱满度随搅拌时间的进一步增加而下降|最佳锚固剂环形厚度区间为2～3mm，环形厚度低于2mm或超过3mm时会发生锚固剂充填不密实或锚杆偏心等现象，导致锚固力急剧下降且锚固质量不均一。

准确确定矿井涌水来源及组成比例是矿井防治水工作的关键问题之一。先前的研究主要集中于矿井单一水源识别，对多源矿井水的混合问题涉及较少。以河南城郊煤矿矿井涌水为研究对象，采用常规水化学与氯同位素相结合的方法，在主要充水含水层水文地球化学特征研究基础上，识别出矿井涌水来源并解析其组成。结果表明，研究区矿井涌水水化学特征与煤系砂岩水和太灰水相似，表明矿井水主要由上述两种水源混合而来。结合Cl-和37Cl质量守恒原理，经端元法计算得出煤系砂岩水和太灰水占矿井涌水的比例在80.8%以上，未知端元水源贡献比例小于19.2%。该方法对于矿井涌水水源的判别更加快速准确，可为矿井防治水工作提供决策依据。

高矿化度矿井水的排放影响着矿区周边生态环境，为提高高矿化度矿井水的利用量，降低对环境的风险，介绍了九龙矿基于国内高矿化度矿井水处理利用技术现状，选择将高矿化度矿井水深度处理后，回用于井下生产和回灌井下含水层，实现高矿化度矿井水的零排放的案例。以该矿地下水水质为基础，结合《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类水质要求，确定该矿高矿化度矿井水井下循环利用水质指标，指导深度处理工艺选择，促进煤矿向绿色矿山、绿色生产方式的转变，为其他同类矿山提供借鉴。

随着近几年无人驾驶通用技术的发展，无人驾驶运输在露天矿山封闭作业场景中得到了快速应用推广与发展。主要探讨了无人驾驶技术应用于矿山运输领域的研究现状及发展方向。综合分析了露天矿山的运输安全风险。根据具体用途，将无人驾驶技术细分为线控技术、环境感知技术、定位导航技术、路径规划技术、决策控制技术、通讯网络及调度技术，并剖析和比较了各关键技术具体实现方式的优缺点。综合以上对各关键技术的研究分析，得出结论：多技术融合实现环境感知、定位导航、路径规划和决策控制是当前矿山无人驾驶技术发展的必然趋势。

低密度重介质旋流器分选是实现煤镜质组和惰质组有效分离的可行方法之一。针对低密度时分选体系内固体体积浓度小、悬浮液易沉降并恶化分选效果等问题，论文探讨了细粒级磁铁矿粉、低灰煤泥以及蒙脱石粉末混合调制的重介质悬浮液在重力场中的稳定性及其流变特性，结果表明：在悬浮液密度一定的条件下，配入煤泥可以有效地提高其在重力场中的稳定|仅配入蒙脱石并不能提高延缓沉降趋势|而磁铁矿粉、蒙脱石与低灰煤泥混合配置的重介质悬浮液会因三者的协同作用，形成较显著的结构化，从而获得了最好的稳定性。此外，重介质悬浮液呈现符合幂律方程的假塑性特征，三种物料混合配置的重介质悬浮液在较高剪切率(70.22s-1)下的表观黏度可低至70mPa·s左右，且在更高剪切率(200s-1)下的表观黏度值可低至35mPa·s左右，更为符合重介质旋流器分选的悬浮液黏度低、稳定性好要求，且意味着适度提高重介质悬浮液中煤泥的灰分将有利于分选的稳定。

针对煤岩体水力压裂诱发波形到时拾取不准、裂缝定位效果差的问题，研究提出了STA/LTA与AIC联合到时拾取方法及单纯形定位方法。在搭建软件总体架构的基础上，采用python言语与Visual Studio Code编辑器，将波形到时拾取、震源定位算法及相应功能程序化，设计开发了煤矿煤岩体水力压裂裂缝微震监测软件。在实验室内开展原煤真三轴水力压裂实验，将采集的数据输入软件，进行波形到时拾取与破裂源定位，验证该软件的可靠性与先进性。结果表明：该软件可拾取波形的精确到时，进行破裂定位，达到了刻画煤岩体水压裂缝空间形态的目的，这对于现场水力压裂裂缝监测及优化设计压裂方案具有重要意义。

针对煤系地层多层合压时煤与砂岩、页岩的差异较大，裂缝扩展针对煤系地层复杂，裂缝形态变化不可预知等问题，通过室内实验测量煤层顶底板地应力，建立多层有限元反演模型，进行煤层地应力反演计算，对不同类型地层合压的可行性进行分析。结果表明：反演计算结果误差小于5%，可信度较高|多层合压穿层条件为：裂缝为垂直缝、破裂压力相差小于5MPa、合压层相差小于18～20m|多储层合压时，上部储层条件较好，尽量避免压开下部煤层|下部煤层起裂时，支撑剂主要支撑下部煤层，对于上部地层而言，支撑效果相对差|煤层在上部，砂岩气层在下部，从煤层起裂可利用应力遮挡作用，增加在煤层中缝长。

针对沁水盆地深部煤层气地质与储层认识不足、开发措施还在探索阶段等现状，以寿阳区块15煤为研究对象，探讨了深部煤层气地质特殊性及开发对策。研究区15煤层发育稳定，煤层厚度基本在3m左右|煤层含气量大部分在10～12m3/t，纵向上受煤层埋深和变质程度的双重影响，含气量在埋深大约1200～1500m出现临界点后随深度增加逐渐降低。与其他深部地区“三高”特征不同，15煤深部储层表现为低压、高应力、中等地温的特征，属比较严重的低压力梯度和低地温梯度范畴。煤储层渗透性为高孔低渗分类，渗透率一般0.01～0.1mD，渗透性主要受煤层埋深、地应力、煤体结构和孔隙特征影响。根据15煤低水分含量、高孔隙度以及生产井产气特征，认为游离气含量可能具有较大的占比。最后提出，单独开发15煤层时可采用顶板岩层水平井分段压裂方式或围岩多分支水平井方式，该技术已在盆地南部15煤取得了产气突破|15煤层及9、3煤层多煤层开发时可采用围岩与煤层合压的垂直井方式，并对开发工程中的增产和排采工艺提出了相应的建议。

振动弛张筛是解决粘湿细粒物料深度筛分的有效手段，其动态结构的稳定性对振动响应以及筛分效果都具有重要的影响。为了研究振动弛张筛动态结构特性，以0827型圆振动弛张筛为研究对象，首先建立振动弛张筛刚柔耦合模型，运用有限元法对筛机进行预应力模态计算，得到前十一阶模态参数，根据计算模态参数确定试验测试中采样频率设置等因素，然后采用力锤法进行试验，测得筛机的试验模态参数。结果表明：该振动弛张筛的工作频率为11.67Hz，位于第6、7阶固有频率之间，且远离此频率范围，不会引起结构共振。对比两种模态分析结果，证明理论分析和试验分析基本一致，说明有限元法的合理性与可靠性。

环境pH对腐植酸-重金属的结合稳定性有显著影响，采用不同pH解吸液对吸附Cd2+后的腐植酸(腐植酸-Cd)进行解吸规律研究。结果表明，煤基腐植酸(HA1和HA2)的官能团、腐殖化与芳构化程度是影响腐植酸-Cd稳定性的主要结构特征。HA1较HA2含氧官能团更多，Cd2+吸附量更高，HA1和HA2对Cd2+吸附量在Cd2+初始浓度 100mg/L时分别为905mg/g和582mg/g；|HA1-Cd和HA2-Cd在纯水解吸的保留率总体大于80%；pH=3解吸液中Cd2+保留率降低明显，HA2对Cd2+的保留作用更强|pH=5、7解吸液中随Cd2+初始浓度的增大HA1-Cd和HA2-Cd解吸规律一致，Cd2+初始浓度越高，三次解吸后保留率越大，均在60%左右|ζ电位分析表明，HA-Cd中Cd2+解离存在自发解离和离子交换两种途径，H+、Na+及醋酸根配体的共同作用导致结合不稳定的Cd2+再次释放。

针对高突矿井瓦斯抽采钻孔、管路积水制约抽采效率问题，研发了双通道连续抽采放水排渣装置，创新性设计了固液分离滤板和气液分离筛网，箱体上、下端分别增设有双通道旁通管及双排泄口可实现放水-排渣过程瓦斯连续抽采、大流量排水。基于放水-排渣效果、操作性能及经济成本等指标构建了多因素评价方法，对常见3种放水器与了双通道连续抽采放水排渣装置进行综合评价及优选，得出该装置具备排水能力强、多相混合流分离效果佳、实操便捷、适用范围广、制造及维护成本低廉等显著特点。并在宏岩煤矿10102工作面进行现场应用，提出非连续抽采影响因子并作为放水方式影响抽采修改评判指标，结果表明：抽采瓦斯量、浓度与非连续抽采影响因子及次数呈负相关性，采用该装置20d内抽采瓦斯浓度下降量仅为传统手动放水器的61%，衰减慢、降幅小，放水效果较好，有效提升管路瓦斯抽采效率。

针对煤层底板灰岩层定向水平注浆井钻进工艺特点及灰岩层地层特性，通过分析现场地质特征及构造、钻孔设计以及井身结构等特点，对拟钻地层特性、钻进工艺以及常规钻头磨损情况进行研究，对钻头剖面形状、切削齿排布、切削齿安装角度以及金刚石复合片优选进行优化设计。新设计钻头采用抛物线剖面，极限密度布齿并针对关键部位增加后备齿加强的方案，降低钻头关键部位磨损，提高钻头攻击性，以通过数值模拟分析异形切削齿破岩效率，以强化鼻部切削齿，提高钻头抗冲击韧性，防止钻头冲击破坏。采用优化设计的钻头进行现场试验，使用寿命较常规PDC钻头提高58.18%|复合钻进平均速度较常规PDC钻头提高50%|定向钻进平均速度较常规PDC钻头提高56.52%，实现了灰岩层底板注浆施工优快钻井需求，为硬岩裂隙地层定向井钻进施工提供了钻头设计方案，为同类地层注浆井的施工提供了技术支撑。

为提高螺旋滚筒切削煤岩装煤率，将振动冲击技术应用于采煤机截割臂，应用TRIZ理论设计出一种以双排五星液压马达为主要驱动装置的轻量化振动冲击截割臂，应用离散单元法对螺旋滚筒轴向振动频率进行单因素数值模拟试验，确定该因素在正交试验中的水平范围|对滚筒转速、轴向振动频率以及工作振幅三种因素进行正交试验，得到其对装煤性能的影响规律。结果表明：螺旋滚筒装煤率呈现随转速增加而降低的趋势，并得到装煤性能优选方案的装煤率为54.56%。