基于巷道支护对冲击地压防治的重要性以及冲击地压巷道支护技术研究的迫切性，从冲击地压巷道支护理论与技术、主要支护形式和支护材料方面总结了近10年来我国冲击地压巷道支护技术取得的重要研究成果，并从冲击地压巷道支护机理、防冲思维、支护技术的实用性、监测技术、智能化采掘等方面对冲击地压巷道支护技术的发展方向进行了展望。

为解决浅埋孤岛工作面无煤柱沿空掘巷围岩强烈变形难题，建立了沿空掘巷覆岩结构模型，分析了沿空掘巷覆岩结构、矿压特征及顶板结构断裂形态，确定了影响完全沿空掘巷围岩稳定性的影响因素。采用理论分析和数值计算方法，确定了支护体可缩量和充填体支护阻力，提出了强化锚固体系承载性能、加强顶帮结构和巷内柔性支护等围岩协同控制思路。研究结果表明：采用新型“三高”锚杆、大直径高预应力锚索及配件进行加强支护，有效控制巷道浅部和深部的变形破坏|要加强巷道帮顶协同控制，通过加强巷帮煤体的支护强度和范围，实现帮部对顶板有效的支撑作用|巷内超前临时支护能抵抗关键覆岩断裂下沉，避免巷道顶板强烈变形|三种支护方式在时空上相互协调，从而实现三种支护方式对沿空巷道的协同控制。现场工程验证表明，巷道围岩和墙体结构保持稳定，变形在可控范围内，巷道支护效果良好。

复合顶板沿空巷道在回采扰动下，煤柱尺寸选取时应充分考虑其顶板结构的特殊性，巷道支护设计时应更注重复合顶板的控制，并尽可能增加巷道护表面积。以新源煤矿2203轨道平巷为研究对象，在理论计算最小煤柱尺寸范围在6.07～7.12m的基础上，通过数值模拟研究采动影响下不同尺寸煤柱受力及变形特征，得出区段煤柱为8m时，一次回采扰动后煤柱中部仍有弹性核心区，支护加固后可以保证二次回采超前动压影响下的巷道安全性，煤柱承载能力得到较大提升。研究成果在新源煤矿2203轨道平巷进行了工业性应用，围岩控制效果较好，保障了工作面的安全顺利生产。

为解决曙光煤矿深部采动影响区巷道围岩控制难题，以矿井西翼集中回风巷为工程背景，进行了井下锚杆拉拔试验，发现锚杆锚固力明显偏低，现场测试表明采动影响加剧了围岩结构劣化，导致煤岩体强度明显衰减，煤层与泥岩强度分别下降31%和19%，采动应力造成巷道围岩强度降低和加剧围岩结构劣化，引发锚杆锚固力损失，消弱锚杆支护控制围岩效能，为巷道发生强烈大变形破坏的内在因素|现场调研发现锚杆材料强度低、预应力小、支护构件兼容性差，减弱锚杆支护系统控制围岩功能，为巷道产生失稳破坏的外部原因。采用数值模拟方法研究了喷层时机对锚杆尾部受力和位移的影响，据此确定回风巷采用“先薄喷再锚固后厚喷”的喷层方式。并根据采动影响区回风巷围岩破碎松散特征，提出采用超前注浆结合高预应力锚喷综合加固技术，给出注浆和锚喷加固方案与参数，现场应用取得良好效果，为类似地质条件巷道围岩稳定控制提供参考。

针对受平行采动影响大巷持续大变形的问题，在全面地质力学测试基础上，分析巷道大变形特点及围岩控制难点，将回采巷道切顶卸压、大巷断底卸压与围岩注浆重塑技术相结合，形成了平行采动大巷“深卸-浅塑”围岩综合控制技术。现场应用结果显示：煤柱应力整体升高幅度可控|工作面回采过程中隅角基本无悬顶|巷道顶底板最大变形量为216mm，两帮最大变形量为296mm、锚杆索受力稳定、顶板总离层值小于20mm，较好实现被保护大巷围岩控制的目的。

针对浅埋深坚硬厚顶板条件下巷道矿压显现强烈的问题，采用多种现场实测数据研究了工作面回采前后全周期采动应力的演化规律以及巷道围岩变形破坏演化特征。结果表明，工作面回采前后全周期采动应力演化规律表现出显著的阶段性变化特征，超前阶段采动影响较小，滞后阶段矿压显现强烈，煤柱帮下部锚杆受力最显著，最大增幅达17.3kN。采动应力逐渐向辅运巷方向转移，煤柱峰值应力最终稳定在10.4MPa。滞后工作面距离大于405.6m时随顶板岩层运动趋于稳定，采动应力变化也逐渐稳定。结合辅运巷在采动应力作用下的变形特征，提出了薄弱环节加强支护的控制思路，制定了合理的巷道支护对策，以期为类似条件的动压巷道围岩控制提供一定指导。

针对蒙陕深部矿井巷道锚杆托板动载失效问题，在实验室搭建了锚杆托板落锤冲击试验台，选取了蒙陕深部矿井3种常用的锚杆托板，采用伺服压力试验机和落锤冲击试验机开展了托板的静动载力学性能测试，研究了3种托板的静载和动载力学特性。研究结果发现：托板的拱高和厚度会显著影响其静态和动态力学特性，拱高和厚度大的托板静载承载能力和抗冲击能力较高。静载作用下，A、B和C托板承载力分别为212kN、231kN和276kN，变形量分别为14mm、13.9mm和12mm，C托板承载能力高，主要以拱高降低为主，四角翘起不明显|冲击能量作用下，托板的冲击力峰值略高于静载承载力，承载力高的托板抗冲击能力强，受到冲击能量作用后，托板以结构变形为主，冲击力峰值变化不大，而承载力低的托板由于拱部结构坍塌，高冲击能量下托板冲击力急剧增加。

针对综放工作面煤层厚度变化较大，留设过大的区段煤柱会造成煤炭资源浪费的问题，以红树梁煤矿6107工作面为工程背景。基于煤层的厚度变化，将6107工作面分为3个区域，结合运用理论分析、数值模拟与现场试验等方法，分别得到6107工作面西侧区域、中部合并煤层区域和靠北翼大巷区域的最优区段煤柱的宽度分别为14m、19m和11m；辅运巷道需直线布置，综合研究3个区域的区段煤柱宽度，最终确定6107工作面的整体区段煤柱宽设计为17m；提出分区域支护技术控制巷道围岩的稳定性|研究成果成功应用于工程实践，为类似条件下巷道布置提供了有益借鉴。

吉郎德露天煤矿原煤属于超低灰优质动力煤，其洗选产品中，15～5mm超低灰精煤可用作生产单晶硅的还原剂(简称“硅煤”)。硅煤对粒度、灰分、含铁量、含粉率要求极高，为了更好地生产超低灰硅煤，结合原煤灰分及浮沉特性，对三产品重介旋流器分选、跳汰选及风选三种工艺进行对比，最终推荐选煤厂采用多级深度筛分、将15～5mm筛出后采用跳汰高密度分选。选煤厂投产以来，系统运行平稳，达到了设计生产能力，产品质量满足用户需求，经济效益显著。

针对分布式光伏发电系统具有间歇性和波动性，系统内具有以电力电子设备为代表的谐波源，接入煤矿配电网后会对供电质量产生诸多不利影响的问题，文章阐述了分布式光伏发电系统的定位，明确了其接入煤矿配电网后的运行方式。从分布式光伏发电系统接入煤矿配电网后产生的变化，分析了其对煤矿配电网的影响，得到了接入后潮流分布的改变、光伏功率的波动及谐波源的注入是产生不利影响的主要因素，以及产生不利影响时的边界条件。通过对煤矿配电网特性的分析，总结了利用配电网负荷、最小三相短路电流限制不利影响的并网设计原则。

煤矿铁路站内装车作业方式直接影响煤炭铁路外运能力，文章引入公铁两用牵引车作为煤矿装车调车方式并进行研究，以煤矿铁路车站工程实例为切入点，通过文献调查、实地调研、数据统计分析等方法，从技术适用条件、运营维修、政策、投资等方面，对比分析了内燃机车、铁牛调车绞车、公铁两用牵引车三种装车调车方式，总结了不同条件下不同装车调车作业方式的选择方法，结果表明：对于工程投资允许，运量大的车站，优先考虑内燃机车装车调车作业，其作业效率高，可靠性好，灵活性高|对于投资有限制，运量小，列车在站作业条件复杂，尤其是装车系统改扩建项目，可选用灵活性较高的公铁两用牵引装车|对于列车站内作业方式简单，在直线无道岔区段装车，可选用调车绞车系统。

为减轻空压机房巡检人员的劳动强度、及时处理机房突发状况，通过分析煤矿空压机的功能和使用环境，设计了由基于PLC的远程监控系统和自主巡检机器人系统组成的空压机房无人值守智能巡检系统。介绍了系统的总体设计方案和系统架构，又分别介绍了无人值守系统和智能巡检系统的硬件设计和软件设计。该系统的应用，实现了空压机的远程控制、多台空压机联动与自动轮换、机器人定时自动巡检，取消了现场值班制度，节省用电量大约40%，有效避免了大功率设备同时启动导致的超负荷问题。

为了避免运输系统形成平面交叉带来的安全隐患，大多露天矿采取独立的剥离运输系统及原煤运输系统。针对设置独立剥离及原煤运输系统导致剥离运距急剧增大，运输成本居高不下的问题，利用钢箱梁桥施工便捷、材料利用效率高及模块化等特点，通过设置立交设施提高整体运输效率。结合钢箱梁桥在胜利西二号露天矿立交工程中的应用，介绍了其桥型布置、结构分析、效益测算方法，证明了钢箱梁桥在露天煤矿立交工程中应用技术可行、效益显著，对解决类似露天矿交叉运输问题具有一定借鉴意义。

针对纳林河二号矿井回撤通道防冲断顶爆破设计方案存在的问题，从应力阻断和正面保护回撤通道的角度出发，对断顶爆破设计方案进行设计、优化，并分析、验证“高+低位”爆破具有两个方面明显的技术优势|爆破致裂破碎方面，“高+低位”串联一次起爆，震动应力波叠加，增强了爆破区域的致裂、块体破碎作用，爆破影响区域炮孔应力变化梯度降低37.5%～40%，增强了阻断高应力传递的功能，避免采动应力与煤柱集中应力冲击灾害力源的叠加问题|爆破尺度方面，消除了影响工作面冲击显现的近距离岩层(10倍采高)范围内的应力传递路径，避免了卸压盲区，实现全层位的阻断，对主回撤通道形成正面保护作用。

为了解决西部煤矿富水弱胶结顶板巷道支护优化设计的问题，通过对西部煤矿富水弱胶结顶板取芯岩石试件试验研究，得出其岩石试件在浸水24h后即达到浸水饱和状态，在垂向上易发生膨胀变形离层，且单轴抗压强度较常态下降低了18.9%。根据试验结果及现场实际地质情况，提出了断面优化、顶板支护锚固力增强优化技术、巷道的梯度锚固优化技术这三种针对性的巷道支护优化设计。现场观测结果表明：在经过巷道支护优化后，巷道掘进期间顶板浅深部离层绝大多数都在0～10mm内分布，巷道围岩锚杆(索)增幅载荷大部分在11～30kN分布，均在锚杆及锚索的承载能力范围内，巷道掘巷期间矿压显现不明显。实现了巷道掘进安全支护，同时为西部煤矿富水弱胶结顶板巷道支护进行了优化支护实践论证。

为解决马泰壕煤矿110工作面回风巷道受二次采动影响及原有支护难以维持巷道稳定性等问题，采用现场调研、工程地质分析以及钻孔窥视等方法，可知煤层顶底板多为软弱岩层遇水易软化变形、应力环境复杂以及原有支护与围岩无法有效耦合是巷道围岩变形的主要原因。利用数值模拟研究了108工作面及110工作面采动对巷道稳定性的影响，提出了高强高预应力让压锚索网支护优化方案，综合利用数值模拟和井下工业试验对其进行验证。结果表明优化方案支护系统能够与围岩有效耦合，充分发挥高预应力锚杆的主动支护效果，增强巷道围岩力学性质，使巷道支护效率大幅提高，表面位移降幅明显。建立了马泰壕煤矿110工作面回风巷道锚网索耦合支护体系，为巷道安全高效生产提供了技术支持和安全保障。

基于长平煤矿3号煤层巷帮煤体松软、顶板泥岩风化碎胀、大埋深强动压导致留巷剧烈变形等工程问题，分析了动压影响下松软破碎巷道围岩破坏特征，揭示了巷道浅部与深部不同区域破坏失稳规律，提出了“切顶卸压+松软煤体扩孔锚固+顶板高强支护”三位一体围岩耦合控制技术体系，并在53082巷道开展了工业性试验。结果表明：孔底扩孔锚固力增大工艺与装置可以增加巷帮煤体锚固性能84.6%～114.3%，有效提高巷帮锚索的支护效果|切顶卸压与高强支护耦合适合松软破碎留巷巷道安全与围岩稳定性控制。研究成果能够有效控制动压影响下留巷巷道的强烈变形，显著降低巷道的返修工程量。

为了探究顺和煤矿深部一采区首采面底部太原组上段灰岩含水层是否具有疏放性，在系统分析首采面2401工作面地质、水文地质及开采条件基础上，提出了采用疏水降压可疏放性方式对该工作面底板太灰水进行防治的新思路。为此，设计实施了3个放水孔和2个监测孔的井下群孔放水试验，采用降深-时间配线法和直线图解法对放水阶段与水位恢复阶段采集的相关数据进行了比配和计算，综合获得了该含水层的水文地质参数，相对误差基本满足实际需要。基于放水试验结果，分析确定了首采面底部太原组上段灰岩含水层具有可疏降性。设计了两种疏降方案，进行了8个放水孔与4个监测孔的钻孔设计。通过2401工作面运输巷道施工的7个实际疏放水孔验证，发现水压下降比较明显，疏降效果达到预期目标，结果表明了该工作面底部太原组上段灰岩含水层具有可疏放性。研究方法和思路对类似地质及开采条件下的其它工作面底部灰岩水防治具有很好的参考价值。

为了解决王坡煤矿综采工作面设备回撤效率低与安全风险高的难题，实现减人提效与降低安全风险的目标，在3314综采工作面设备回撤过程中，从改进末采支护工艺、变革回撤设备、改良回撤工艺、优化辅助运输系统等方面进行创新优化，采用了终采线处“喷注锚”支护(喷浆、注浆与锚索补强)工艺、全断面高强聚酯纤维柔性网、支架回撤调向平台、支架车井底车场至回撤通道连续不间断运输方式等新材料、新工艺、新设备，改变了传统上以绞车为主要回撤设备、轨道运输为主要辅助运输方式的回撤模式，安全高效完成了3314综采工作面设备回撤工作，取得了较好的使用效果，为王坡煤矿及其它类似条件下的综采工作面设备回撤探索了一条新路径。

摇臂齿轮箱是采煤机核心动力传递机构，其可靠性对煤炭高效生产具有重要意义。文章对采煤机摇臂齿轮箱故障机理及故障诊断方法进行综述。首先，归纳了摇臂齿轮箱轴承和齿轮在不同故障状态下的故障机理。其次，剖析了现有采煤机故障诊断技术存在的主要问题。最后，指出了未来应致力于精确故障机理、复合故障分析、微弱故障识别、基础数据收集、算法融合创新和多源信息利用等方面的研究，为摇臂齿轮箱故障诊断提供参考。

针对黄玉川煤矿留设尺寸过大及部分巷道局部松软破碎围岩注浆封孔困难等问题，采用理论分析及数值模拟等手段，对区段煤柱尺寸进行了优化设计，并研发了一种适用于松软破碎围岩条件的注浆封孔装置。结果表明：黄玉川煤矿区段煤柱合理留设宽度约为18m，该尺寸既能保证煤柱的护巷效果，又能较少因煤柱留设对资源的浪费|现场测试结果明确了的新型注浆封孔装置工作效果的有效性，对松软破碎围岩起到了良好的注浆封孔效果。为类似条件下区段煤柱留设及注浆封孔技术提供了参考，具有一定的理论和工程借鉴价值。

针对综采工作面液压支架阻力监测的大数据分析、来压预测预警及来压影响因素等问题，提出了基于大数据的矿压预测模型，依据FLAC3D数值模拟及刘庄煤矿实际监测结果，将推采划分为稳定推采、停采检修、快速推采三个阶段，得出了以下结论：大数据来压值预测准确率约在65.5%，来压范围预测准确率约在51.7%|单工作日内推采距离越大，顶板下沉量越大，支架来压值越大|在工作面稳定推采阶段来压次数少，来压步距大|停采阶段工作面整体来压|快速推采阶段来压频繁来压步距小，根据开采相应阶段来压变化，刘庄矿预测修正值K取±1.5。

为得出断层冲击地压发生的危险性，以耿村煤矿为背景，借助数值模拟、相似模拟实验等手段研究了逆断层上、下盘开采时应力变化及断层活化过程。建立数值模型，将工作面布置在上盘，研究了工作面开采时断层面不同位置应力及滑移量变化，得出了工作面距断层80～10m范围内的活化程度及冲击地压危险性|将工作面布置在下盘，研究了开采过程中断层面应力分布及变形量演化规律|借助相似模拟实验，研究了逆断层下盘开采时断层面位移变化及断层活化过程，通过对两种手段研究结果的对比分析，表明逆断层下盘开采时断层活化的危险性高于上盘开采，当工作面距断层10m时最易导致断层的活化并诱发冲击地压的发生，活化区域为煤层顶板以上20～30m范围。本研究为工作面开采过程冲击地压的防治提供了理论依据。

针对近年来我国煤矿水害威胁矿山企业安全生产的现象，通过整理国家及各省(直辖市、自治区)矿山安全监察局、煤矿安全生产网的2008—2021年水害事故资料，以数理统计的方法，从水害事故等级、时间、空间、矿井规模角度进行了分析，探讨了水害事故的发生规律，分析了原煤产量对百万吨死亡率的影响，对2022与2023年的百万吨死亡率做出了预测，并依据水害事故的特点提出了防治建议。结果表明：较大及以上等级的水害事故是煤矿水害防治的工作重点|水害事故在空间上高发于华北、东北、西南地区|水害事故在时间上高发于每年的3—4月、7—8月，每天的23∶00—1∶00，7∶00—9∶00，15∶00—17∶00，17∶00—19∶00|水害事故高发于小型矿井|原煤产量与百万吨死亡率呈长期的负相关协整关系，预计2022、2023年百万吨死亡率将分别下降至0.041与0.030。

在竖井施工中，截削式掘进机主要靠安装在截割滚筒上的截齿进行破岩，截齿破岩性能的好坏直接决定了掘进机性能的优劣。文章利用有限元方法对单把截齿截割破岩过程进行模拟，分析了截齿在关键参数截割厚度、截割角、齿尖锥角和截割速度下破岩载荷的变化规律|基于正交试验方法，研究此4个关键参数对截齿破岩比能的影响，通过对试验结果进行直观分析和方差分析，得到截齿破岩比能影响因素的主次顺序和截齿破岩参数的最优配置。

露天煤矿属于半开放空间，在煤矿开采中会产生大量粉尘，运输环节为线尘源，持续时间长，产尘贡献大。为了研究露天矿卡车运输粉尘运移规律，以安家岭露天矿为研究对象，采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法，分析安家岭露天矿运输环节粉尘浓度变化规律并提出降尘建议。结果表明，运输环节粉尘浓度在大部分时段未超过国家相关标准，卡车行驶引发扬尘污染区域集中在轮胎与地面接触位置。卡车前轮和后轮的间隙处易产生粉尘积聚，该区域浓度最高为4.9mg/m3，粉尘浓度在卡车尾部3m高度处浓度最高为1.62mg/m3，距卡车尾部20m位置7m高度处粉尘浓度为1.28ug/m3达到极限扩散浓度。研究结果可指导矿山针对运输环节粉尘积聚位置，扩散区域范围强化洒水措施，有效降低运输环节粉尘的扩散。

为探寻参数(转折角度、板间距、气流速度)对矿用湿式除尘风机所用流线型除雾器的除雾效率和压力损失的影响规律，采用Fluent软件对除雾器内的流动进行了三维数值模拟，通过引入评价参数来优化得出一种除雾效率高、能降低除尘风机功耗的除雾器结构。结果表明：随除雾器转折角度和板间距离减小，除雾效率和压力损失均呈现增加趋势。雾滴粒径大于10μm，除雾效率随气流速度增加而提高|雾滴粒径小于10μm，除雾效率随气流速度增大而下降。板间距从40mm减小到20mm，压力损失仅增加了15%左右|速度从2m/s增加到6m/s，压力损失增加约5倍，板间距对压力损失的影响程度明显低于速度对压力损失的影响。达到相同的除雾效率时，参数θ=90°、B=20mm的除雾器相对具有最佳性能，评价参数保持较低值，可减少除尘风机功耗。评价参数可在除尘风机功耗和除雾器结构设计之间建立关联，为除雾器优化设计提供了一种思路。

针对生态脆弱区因采煤沉陷产生的大量地表裂缝及裂缝带对矿区土壤水分含量、分布及运移情况产生了较为显著的影响，加剧水土流失和土壤沙化的问题，以神东某井田内采煤沉陷区与非沉陷区的土壤、风积沙、黄土、黏土和粉煤灰为研究对象，通过现场采样、原位监测、室内实验及数值模拟，研究了研究区内采矿地裂缝回填方法，在模拟各重构土按“三步法”进行地裂缝回填后的土壤水分运移情况后，得出所选回填组分按质量比为1∶1∶1∶2均匀混合下的重构土在回填后的土壤水分运移情况与非沉陷区土壤原位监测结果最为接近且较深处土壤保水性能略优于非沉陷区原状土为最佳回填重构土。

高位滑坡具有孕灾过程隐蔽，急剧发生、动力冲击和远程成灾等特点，以菲律宾Guinsaugon滑坡为例，基于研究区的工程地质条件，进行滑坡运动路径分区，同时通过基底流变模型Friction-Voellmy-Friction模型组合反演了滑坡运动全过程。结果显示，Guinsaugon滑坡运动时长约为90s，在水平距离X=1896m处时的运动速度为最大，约为52.95m/s，堆积体的平均厚度约为15～20m，最远运动距离约为4100m，与雪橇模型相比，基底流变模型的反演结果与实际情况更为相近，最后讨论分析了Guinsaugon滑坡主要以楔形体撞击地面呈现碎屑流的运动模式。

为有效应对闭坑矿山导致地下水大面积污染，影响周边环境及正常生产生活等问题，分析了矿山闭坑后矿井水回弹过程及污染形成机理，从污染源、污染通道角度阐述了矿井水污染机理的研究现状，总结了防治技术的研究现状及存在问题，分析了全国不同区域存在污染矿井水的类型，并给出相应处理技术和工艺，提出治理污染矿井水要因地制宜、边处理边进行分级利用。结果表明：闭坑矿山地下水污染源主要是“物理-化学-微生物”共同作用的结果。闭坑前的预防是应对地下水污染最经济且有效的关键阶段，建立闭坑矿山信息管理系统、监测预报系统和开发针对污染矿井水的新型处理材料和技术是今后很长一段时期重要的研究方向。

以神华煤液化沥青(CLA)为碳源，针对其软化点高、芳香度高、碳含量高、容易聚合或交联的特点，采用700℃的高温喷雾法和KOH活化法，制备出比表面积超过2000m2/g的球形活性炭。利用扫描电镜(SEM)、低温氮吸附仪(BET)、红外光谱仪(IR)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱等多种手段对煤液化沥青、炭微球(SC)和球形活性炭(SAC)进行了表征测试。发现高温喷雾法可将雾化、成球、氧化不熔化和炭化过程一步完成，避免了常规制备工艺存在的成球温度低、微球在升温时易黏连、变形、破碎等难题，得到了具有球形形貌且相对均一结构与尺寸的活化前驱体。在KOH质量比1∶2、700℃活化90min的条件下，SC可生成比表面积2340m2/g的球形活性炭SAC。在二电极电化学性能测试中，当电流密度从0.5A/g增大到20A/g时，比电容仅从243.36F/g降低到226.08F/g|在5A/g电流密度下循环10000圈后的容量基本保持不变。

针对电厂煤炭输送带运行过程中时常产生的撕裂或断裂问题，结合输送带的工作环境和检测要求，设计制造了一套基于机器视觉的在线检测系统。该系统选用亮度大的网格状线激光作为结构光照射输送带下表面，并通过高分辨率的工业相机实时捕捉输送带下表面图像，利用图像中的网格特征识别撕裂痕迹，整个过程用时仅40ms，识别准确率高达96%，误报率仅为2%，相比于传统的检测方法，时间大大缩短，检测过程中输送带不需停机，在保证安全高效生产的同时实现对输送带运行状态实时监测，有效降低输送带运行事故率。

以不同成煤环境下形成的炼焦煤为研究对象，进行工业分析、粘结性分析、煤岩特性分析以及炼焦煤所炼焦炭质量分析，研究了其煤岩特征、变质程度、成焦特性和地质因素的关系。结果表明，煤层发育过程中的氧化还原程度、水底动能强度、陆源碎屑输入、海水的周期性进退等是造成煤岩煤质特征差异的主要原因|复杂的地质因素造成煤的变质程度和煤质特征的差异性，进而影响成焦特性|成煤微环境的差异使得泥炭在发育过程中成煤母质、陆源碎屑输入等条件不同在垂向上形成不同煤岩类型的煤|水侵时形成的煤中镜质组含量明显高于水退时形成的煤层镜质组含量|当划分煤相时，低位沼泽环境中形成的煤镜质组含量普遍偏高，而高位突起沼泽环境中形成的煤以惰质组为主。煤的变质程度也是影响炼焦煤特性的重要因素，低阶煤的挥发分产率往往受到煤岩组分的影响，壳质组的挥发分产率最高，惰质组具有最低的挥发分产率，镜质组介于两者之间。

为解决当前大螺旋钻机故障诊断方法存在的准确率较低问题，提出一种将改进PSO(粒子群优化算法)和PNN(概率神经网络)相结合的大螺旋钻机故障诊断系统。首先通过减小惯性因子和学习因子，间接实现粒子速度由大到小的调整，实现对粒子群优化算法的改进，通过基准函数测试证明改进PSO的收敛速度、精度、全局寻优能力均优于GA(遗传算法)、WOA(鲸鱼优化算法)、PSO等常规优化算法。然后利用改进PSO搜索PNN可满足整个样本空间预测需求的全局最优平滑因子，并加载到PNN。实验结果表明，在诊断精度和实时性方面，分别与经验法选取平滑因子的PNN和由GA、WOA、PSO优化后的PNN进行对比，通过改进PSO优化后的PNN故障诊断准确率达到97.5%，同时优化后的PNN运行速度较快，对单组故障数据分析时间为0.785s，以上说明基于改进PSO-PNN的大螺旋钻机故障诊断系统可满足大螺旋钻机对故障诊断准确率和实时性的需求。

为解决现有四连杆稳定机构式液压支架支护状态下不能自主调姿的难题，提出了基于五连杆稳定机构式液压支架新架型。五连杆稳定机构有两个自由度，液压支架工作状态下稳定机构能够自由动作，有效解决了目前四连杆式液压支架正常支护状态下无法自主调姿难题。文章针对五连杆式液压支架的具体结构特点，建立了该型支架平面杆系模型，推导出液压支架支护阻力、调姿千斤顶作用力、上前连杆力、下前连杆力和后连杆力等主要力学参数关系式，基于上述关系式，结合Creo软件对其进行运动仿真，根据仿真结果，重点分析液压支架连杆参数对连杆力、调姿千斤顶作用力和支护强度的作用与影响，给出具体优化结果，指出了该型支架参数优化方向。

为解决人工清理煤矿水仓时存在的工作强度大、危险系数高、工作效率低等问题，提出了以水仓清理机器人取代人工对水仓进行清理，从而降低清仓工人的工作强度与风险的思路。研发一种水仓清理机器人系统，该系统集煤泥自主挖掘、脱水与运输于一体，实现煤矿井下水仓煤泥及时高效清理，文章详细介绍该系统组成、原理及功能，并通过使用案列分析水仓清理机器人的清仓效果。应用结果表明，该水仓清理机器人系统适合煤矿井下水仓煤泥的清理工作，对实现煤矿智能化建设具有重要意义。