新阶段、新理念、新格局的大背景下，矿区高质量发展发挥着保障能源安全供应、推进煤炭转型升级的重要作用。基于现有的煤炭行业高质量发展的研究成果，总结分析了矿区高质量发展的内涵特征，提出了创新开放、集约高效、智能安全、绿色和谐的16字矿区高质量发展理念|给出了新街台格庙矿区高质量发展规划的总体思路，并阐述了台格庙矿区高质量发展规划的具体实施路径，主要包括矿区开发布局、智慧安全、绿色低碳、人文和谐、公共服务、交通物流、创新驱动、管理模式等。

为进一步研究翟镇煤矿短壁胶结密实充填技术，以F7401E短壁胶结密实充填工作面为工程背景，对地面治浆中心进行升级改造，实现了地面制浆智能控制|对井下矸石破碎装置进行改进，矸石粒径控制在2cm|通过理论分析、现场实践对巷宽设计、巷采工艺等进行优化，结果表明，当支巷宽度为4.5m，煤柱巷宽度为5m，可有效规避应力集中|改进 “自移式高效喷射机”和“全自动液压挡浆墙”等装备，充填效率提高30%。

针对倾斜煤层半煤岩沿空掘巷围岩产生非对称大变形的难题，以贵州土城矿1509回风巷为例，进行了该类巷道合理煤柱宽度留设研究。基于极限平衡理论建立了倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度计算模型，结合该矿实际生产地质条件计算得出煤柱合理理论宽度为4.68～5.46m|通过数值模拟分析了5种不同宽度煤柱下1509回风巷围岩塑性区分布、应力及位移演化规律，模拟结果表明：当煤柱宽度为5m时，巷道稳定性较好且能保证矿井的回采率。现场试验结果显示，1509回风巷采用留设5m宽煤柱进行掘进护巷后，巷道轮廓相对完整，变形明显减小，围岩完整性较好，有利于提高倾斜煤层半煤岩沿空掘巷的稳定性。

针对传统煤矿设计存在的设计量大、图算量复杂等问题，通过分析煤矿工程正向设计需求，将煤矿井下复杂的采掘系统以直观、立体的方式呈现，提出基于Revit平台的二次开发思路，对Revit进行二次开发，从该平台上拓展应用功能，提升BIM系统中Revit平台对煤矿工程设计行业的适应性。通过实例验证，开发设计贵州黔鑫煤矿井下煤矿主要构件，并给模型构件赋予相应属性参数，完成其工程量自动统计，并结合其他BIM软件设计井下三维数字化模型，提高了设计质量与出图效率，提升了数据与图像之间的联动性，为BIM技术在煤矿工程正向设计中的应用提供参考，以期进一步推进数字化矿山建设的进程。

因无典型光伏系统无功补偿设计指导，目前工程应用中多对光伏电站无功补偿容量采用粗略估算的方法，此方法易造成补偿不足或设计浪费的不良后果，尤其是对设计精度要求较高的采煤塌陷区光伏电站，会造成较大浪费。为解决这一问题，探讨出一种利用电力网络潮流分析原理对无功补偿容量进行较精确计算的方法。该方法通过对光伏组件满发电及截止发电两种情况下光伏电站各节点无功功率进行计算及分析，综合电网公司对计量点的功率因数要求，可得出无功补偿容量的最优配置方案。以某具体煤矿塌陷区光伏电站项目为例，用文中介绍的方法进行计算和分析，并用PASAP软件进行仿真计算，以验证此方法的合理性。此方法不仅适用于计算采煤塌陷区光伏电站的无功补偿容量，还可作为其他各类型光伏电站无功补偿容量计算的参考和借鉴。

为了研究钢波纹管在露天煤矿重载工况下的立交工程的可行性，以平朔工业大道工程为背景，提出用大跨径钢波纹管解决露天矿运输系统交叉问题，通过有限元软件ABAQUS对结构受力进行分析计算，并通过Midas GTS NX三维实体有限元分析法对方案进行验证。研究结果表明：钢波纹管隧道满足重载工况下的受力要求，钢波纹管隧道方案技术上可用于解决平朔工业大道主线与矿区矿用卡车运输道路交叉的问题。

选线是运煤公路建设前期最重要的工作之一，为了更好地从交通安全角度对运煤公路的选线方案进行评价，采用密切值法并选取与交通安全相关的多个平纵线型指标，从而构建完整的评价指标体系。将已构建的评价指标体系应用于工程实例中，从交通安全的角度对运煤公路某路段的K线和B线两种选线方案进行比选。密切值法的评价结果表明，B线的评价结果优于K线，即B线的安全性更好，且密切值法的选线结果与实际工程选线结果一致，说明所构建的评价体系有效，采用密切值法对运煤公路选线进行评价是可行的。

针对综放工作面软底沿空留巷变形严重的难题，以古城煤矿S1303辅助进风巷为研究对象，采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法，分析了综放工作面软底沿空留巷变形异常特征，模拟研究长综放工作面软底沿空留巷应力变化规律。模拟结果发现：距实体煤约7.5m处存在应力峰值，以此确定分段扩孔技术有关参数|根据巷道围岩整体变形呈现明显非对称性特点，并提出“控顶-限帮-让底”为核心思路的围岩分区协同控制技术|通过工业性试验结果，认为该技术的支护效果较好，提高了沿空留巷的整体稳定性，可实现对软弱煤层底板的高效处理，对类似条件软底沿空留巷具有一定借鉴意义。

为了解决高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩破坏严重及难以控制的问题，以登茂通公司2202综采工作面1.4m窄高水材料巷旁充填沿空留巷为工程背景，基于实验室实验测试了水灰比为1.6∶1高水材料的强度特征，通过数值模拟及现场工程试验研究了高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩偏应力分布规律及其失稳破坏机制。结果表明：①随着超前工作面距离的不断增加，偏应力峰值带位置逐渐发生偏转，偏应力峰值大小逐渐减小，越靠近工作面采动影响越剧烈|②超前工作面40m范围内的巷道围岩偏应力峰值带主要集中在巷道右上肩角与左下肩角，超前工作面距离大于50m时的围岩偏应力峰值带主要集中在巷道顶底板围岩深部处，且近似呈对称状分布|③工作面回采且留巷完成后，留巷围岩偏应力峰值主要集中于实体煤帮与实体煤侧顶板处，支护时需保证锚索杆体穿过实体煤帮及顶板围岩偏应力峰值带位置。基于此提出高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩采用“顶板全锚索支护+巷内三排单体支柱+实体煤侧补强锚索加固+巷旁高水材料充填墙”对拉预紧锚杆并辅以单体柱护墙+采空区侧单体柱撑顶并辅以锚杆加固顶板的分区域非对称综合控制技术，通过现场工程实践证明了留巷围岩控制技术的合理性，保障了高水材料窄巷旁充填沿空留巷的稳定性。

针对砚北矿区向斜构造区内2502采区内巷道围岩动压显现频发难题，通过现场调研、实验室测试和理论分析的方法对动压巷道围岩冲击机理进行了研究，基于此，阐释了水射流防冲机理并进行了现场工业性试验。研究结果表明：煤样经过饱和水软化处理后，冲击倾向性由强冲击转变为弱冲击|采动引起的动载荷和巷道围岩内积聚的静载荷叠加作用是导致围岩诱发冲击的根本原因，且可划分为动载荷主导型和静载荷主导型2种类别|水射流防冲技术能够在巷道两帮内形成弱结构区，有效地转移和释放两帮内原有高集中静载荷，进而实现对于巷道两帮和底板的冲击防治目的。现场实施水射流防冲技术后电磁辐射信号平均值由49.7mV减小至15.6mV，同时巷道两帮和顶底板移近量均控制在5%以内，有效保证了巷道围岩的应力环境和支护控制效果。

煤田地震勘探探测环境复杂及受周围干扰因素的影响，导致震源使用受到限制，从而制约煤田勘探数据采集的准确性。选取典型的炸药震源、车载可控震源及电火花震源为例，分析震源激发条件、适用条件等，进行激发井深(6m，8m，10m，12m，14m，16m)、震动叠加次数(1次，2次，3次，4次，5次，6次)等试验，优化震源参数，并通过应用实例对比分析试验效果。结果表明：炸药震源对于浅部地层信息反应较少，对深部地层敏感度更高|车载可控震源对于浅部地层和深部地层都有很好的勘探效果，综合效果好，但有时会受制于浅层低速层散射影响|电火花震源对于浅部地层信息反应较少，对较深地层敏感度更高，但是受其激发能量限制，对于深部地层勘探效果相对较差。

基于国内首个年产千万吨450m超长智能化开采工作面，采用实测手段全面分析了其矿压显现和地表移动变形规律，结果表明：450m超长工作面初次来压步距平均为77.1m，周期来压步距主要分布在5～15m，平均为11.4m|超长工作面周期来压步距小、来压频繁、持续时间短，且工作面沿倾向不同步来压|来压期间，支架工作阻力在工作面中部两侧形成两个高阻力区，沿倾向方向呈现“马鞍”形的双峰状分布特征|450m超长工作面支架工作阻力主要分布在8000～14000kN中等阻力区间，呈现正态分布特征，支架适应性良好。在超长工作面强采动影响下，地表沉降具有影响范围大、下沉速度快等特点，工作面临空侧地表移动范围和沉降幅度均显著大于实体煤侧，地表呈现不对称沉降现象。研究成果可为我国同类超长工作面的顶板管理和开采设计提供借鉴。

为研究地应力分布特征对煤与瓦斯突出的影响规律，采用理论分析和现场实例验证相结合的方法，即通过数值模拟方法分析原岩应力的分布对采动应力场、煤岩体的物理力学性质等要素的影响，探究应力方向对采面回采突出危险性影响规律，并结合桑树坪煤矿南一采区实测数据加以验证。研究结果表明，当最大应力方向垂直于巷道掘进或采面回采方向时，工作面前方应力集中现象更明显、卸压破坏区范围更大、煤体孔隙率更低，工作面发生突出危险率也更强。并结合桑树坪煤矿南一采区煤与瓦斯突出现象与地应力实测数据，验证了当最大主应力方向垂直于推进方向时突出危险性更大。

超大采高工作面开采造成上覆岩层剧烈运动，导致覆岩裂隙发育，为地表及含水层水体提供流动通道，成为了矿井安全生产的隐患。以上湾煤矿12402超大采高工作面为背景工程实践，进行离散元数值模拟，揭示了工作面回采过程中上覆岩层导水裂隙带高度发育规律，结果表明导水裂隙带能够贯通地表，沿工作面倾向上覆岩层导水裂隙形态呈现“马鞍形”分布，由于采空区中部区域压实作用，工作面斜巷对应上覆区域成为防治水重点区域|同时该工作面上方为石灰沟，沟内积水量约10万m3，且地表下沉变形量达7.19m，在降雨量较大季节时易造成地面积水，对井下防治水工作提出了挑战。针对此，提出了井上下一体化精准防治水技术，包括地面采用提前疏放和塌陷坑回填措施、设置地面水文观测孔自动监测水位、井下调整工作面开采参数、精准探放水、优化设置排水设施安装地点和管路参数，制定防治水应急预案。工程实践表明，应用上述技术措施，能够有效降低大采高工作面涌水量，确保井下安全生产。

煤矿深部巷道高水压和高地应力下掘进，水害和破碎围岩是面临的主要水文和工程地质问题，以淮北邹庄煤矿87采区系统大巷群穿推覆体高压灰岩含水层和F25断层为研究对象，提出利用地面定向多分支孔顺巷探查和分段高压注浆技术，对巷道群穿含水层和断层破碎带进行超前区域治理。查明了太原组灰岩和断层破碎带的空间位置和形态。通过分段高压注浆在巷道周边形成了隔水圈带，含水层有效改造范围大于30m，改造后验证钻孔出水率降低约50%，单孔最大涌水量小于2m3/h。高压劈裂注浆固结了断层破碎岩体，巷道在断层带掘进未发生片帮、掉顶，采用锚喷支护即顺利穿过。地面定向多分支孔注浆技术是解决深埋巷道掘进面临的破碎围岩和水害问题的有效手段，实现了由井下治理到地面治理，边掘边治到掘前治理，逐段治理到区域治理的治灾理念转变，可广泛应用在巷道穿深大断裂或高承压含水层的超前治理。

为了保证深部巷道掘进过程中围岩稳定，深入分析巷道布置方向和深部水平主地应力分布之间的关系，以首山一矿为工程背景，利用理论计算方法求出最优角度，使用数值模拟方法分析煤巷布置轴向与最大水平主地应力σH不同夹角时模型的塑性区分布，最大主应力差变化和围岩变形特征。结果表明：煤巷掘进后从煤巷壁面到围岩深部围岩的最大主应力差大致可以分成“增长-降低-稳定”三区|当作用在煤巷两帮的水平法向应力σn与垂直主地应力近似相等时水平地应力对煤巷布置掘进稳定性影响最小，根据对现场数据的理论计算和模拟结果的分析，巷道轴向与σH夹角大小为30°左右时巷道较为稳定。

针对上覆岩层赋存硬厚岩层，采用相似材料模拟试验的方法，制作了工作面上覆硬厚岩层的相似模型，研究了硬厚岩层下覆岩结构和裂隙演化特征，分析了硬厚岩层破断致灾成因。研究结果表明，工作面推进后，上覆岩层走向断面上逐渐形成梯形结构，硬厚岩层的存在屏蔽了梯形结构的纵向发育|硬厚岩层下最大离层裂隙发育呈跳跃式上升，占据了煤层开采的大部分空间，为瓦斯积聚创造了空间|破断裂隙和离层裂隙相互贯通，在工作面侧和切眼侧的形成了双向互通的竖向破断裂隙区，为瓦斯运移提供了路径。开采煤层附近释放的瓦斯顺着两侧竖向破断裂隙区进入上覆岩层最大离层裂隙，最终积聚在占据了煤层开采大部分空间的硬厚岩层下最大离层裂隙。硬厚岩层破断后瓦斯空间急剧减小，瓦斯压力快速上升，瓦斯经两侧竖向破断裂隙区涌向工作面，易诱发瓦斯突涌等灾害。

为了深入分析煤样单轴压缩下裂隙发育特征及应变演化规律，采用数字图像相关技术(DIC)分别获得试验过程中试件裂隙场、应变场的全程图像和数据，研究结果表明：试件应变演化与裂隙发育具有潜在的联系，裂隙发育处往往存在明显的应变集中现象，在弯曲裂隙中，当其张开程度较大时，受垂直压应力影响，诱导反方向的水平变形，出现裂隙闭合，以及垂直应变剧增、水平应变剧减等现象。当裂隙张开或扩展时，最大主应变增大，同时会出现明显的应变集中现象|当裂隙闭合时，最大主应变减小，应变集中程度也随之减小|最大主应变方向与裂隙张开方向基本一致，与裂隙扩展延伸方向基本垂直。试件加载后期，裂隙快速发育，而此后也表现出多处局部应变快速集中现象。当试件裂隙瞬间产生或破坏时，最大主应变方向也会发生较大变化，该试验结果可作为试件破坏预警的前兆信息之一。

探讨了地表移动变形超前影响的本质，揭示了关键层破断对地表移动变形超前影响的机理。基于关键层理论进行地表移动变形超前影响机理分析，通过分析神东矿区钻孔内部位移监测记录、物理相似模拟试验成果及综采工作面矿压显现规律、地表沉陷观测记录等，研究关键层破断与超前影响距(角)周期性变化之间的关系。研究结果表明：超前影响距(角)不是一成不变的常量，而是周期性变化的变量|原创性提出超前影响距最大值和最小值之差与工作面周期来压步距大致相等的新观点|实例证明新观点是科学可靠的。为探索实现采场来压与地表移动变形的有机统一提供了新的技术思想。

为了探索煤矿瓦斯异常涌出灾害防控新技术，研发瓦斯灾害智能化预警及防控装备，保障高瓦斯矿井安全高效开采，基于煤矿瓦斯异常涌出灾害的复杂性特点，从瓦斯地质异常区探测技术、通风稀释异常瓦斯技术、瓦斯异常区抽采技术和瓦斯异常涌出应急处置等4方面梳理了已取得的研究成果和实践经验，并从动态透明瓦斯地质、多源信息瓦斯灾害智能探测技术、瓦斯异常涌出大数据挖掘技术、瓦斯异常涌出智能防控技术、瓦斯异常涌出事故机器人应急救援技术等5个方面进行了展望，为提高煤矿瓦斯异常涌出灾害防控能力、减少矿山安全事故的发生指明了方向。

针对复合关键层工作面开采后覆岩裂隙演化及瓦斯运移涌出耦合规律，以王家岭煤矿12313综放工作面为工程背景，通过研究工作面推进后覆岩活动、裂隙演化情况，得到工作面覆岩裂隙分布特征，建立数值模型，分析卸压瓦斯运移规律。最终将研究结果应用于12313综放工作面现场瓦斯治理及效果检验。结果表明：12313综放工作面复合关键层初次破断步距为49.84m，走向模型的垮落带和裂隙带组成的“两带”高度为121.1m，切眼侧和工作面一侧的裂隙区宽度分别为45.6m和44.6m，切眼和工作面的垮落角分别为62°和60°，倾向模型的垮落带和裂隙带组成的“两带”高度为115m，运输巷一侧和回风巷一侧的裂隙区宽度分别为37m和40m，运输巷和回风巷的垮落角分别为62°和63°；12313综放工作面施加“高位定向钻孔+回风巷埋管”抽采措施后，回采过程中上隅角最大瓦斯浓度能够保持在安全范围内，当埋管口深度为17.3m时，上隅角瓦斯浓度达到0.478%，有效解决了上隅角瓦斯超限及积聚问题，可为类似条件下采煤工作面瓦斯治理提供参考。

采用PC42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、UEA膨胀剂研制粉煤灰基UEA改性注浆材料，在实验室通过刚性试验机对15个不同配比浆液结石体养护期下缩量测定与单轴抗压强度力学实验，研究粉煤灰基UEA改性注浆材料的自然变形、力学特性与失稳模式。通过单轴压缩试验分析了UEA掺量对浆液结石体下缩量、破坏强度、峰值应变及破坏形态的影响，确定了粉煤灰基UEA改性注浆结石体失稳模式与临界值点。结果表明：随着UEA掺量梯度增加(0‰、2‰、4‰、6‰、8‰)，以UEA掺量0‰为对照梯度，结石体初始下缩量分别下降41.55%、2.63%、1.77%、2.22%，结石体后期下缩量降幅分别为45.61%、61.29%(C0、C1、C2)，结石体破坏强度分别提升49.15%、提升3.96%、下降18.18%、提升4.95%，整体表现出升高—降低—缓高的形态，结石体峰值应变分别提升1.66%、1.41%、4.37%、1.70%，UEA膨胀剂对浆液结石体峰值应变具有明显提高作用，表现出线性升高趋势|粉煤灰基UEA改性注浆体破坏失稳模式表现为低强度大变形复杂破坏与高强度小变形破坏两种，两种失稳模式划分临界值点为浆液结石体破坏强度1.5MPa。

以口孜东煤矿煤系泥岩为对象，开展了纳米压痕试验，基于弹性接触理论以及能量原理，研究了泥岩岩样的细观力学性质及断裂力学特征，探讨了泥岩内部不同矿物成分之间的细观力学行为差异。研究结果表明：相同的最大压痕载荷条件下，泥岩表面压痕点深度变化不一，压痕点弹性模量约在2～114GPa范围内，而硬度在0～16GPa范围内变化，体现了泥岩的不均质性|基于弹性模量概率分布曲线，近似获得了泥岩三种主要的矿物成分，包括黏土类矿物(～ 7.83GPa)、绿泥石类矿物(～ 41.67GPa)以及石英矿物(～ 97.29GPa)|黏土类矿物、绿泥石类矿物及石英矿物的断裂韧度分别约为0.09、0.91和1.95MPa·m1/2，而黏土类矿物断裂韧度所占比例较高(～70.0%)，该矿物对泥岩宏观断裂力学性质起决定性作用。

为了研究我国西部煤矿高强度开采扰动下，土壤质量变化规律，以纳林河二矿为研究对象，选取10cm、20cm和30cm表层土壤的含水率、pH、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质作为土壤环境质量的评价指标，分析高强度煤炭开采对土壤质量时空变化规律的影响。结果显示：各深度未采区含水量均高于沉陷区，1年沉陷区在10cm深度土壤含水量略高于2年沉陷区，而在20cm、30cm深度含水量则低于2年沉陷区，表明2年沉陷区含水量与1年沉陷区相比有所恢复|区域内pH变化幅度较小，采煤沉陷对土壤pH影响较小。从空间分布上来看，pH较小区域主要分布在2年沉陷区与其他两区域的交界处，这与采煤巷道的方向一致|采煤扰动对土壤肥力的影响较小。碱解氮、有效磷、速效钾、有机质空间分布具有一致性，低值区域主要集中在未开采区中部和1年沉陷区的西北部、中部和南部，高值区域主要集中在2年沉陷区与1年沉陷区和未采区的交界处，但覆盖面积有所不同。

为了研究叶顶间隙对压入式矿用对旋主通风机叶顶区域流动的影响，分别针对2mm、3mm和4mm三种叶顶间隙下风机全流道内的非定常流动进行数值模拟。结果表明：随着叶顶间隙的增大，在峰值效率工况下，叶顶区域的熵损失显著增大，后级叶顶区域的流动损失明显高于前级|在近失速工况下，前级叶顶区域出现了前缘溢流、尾缘反流现象，前级叶顶区域的流动损失比后级更大。在较大的叶顶间隙下，前级前缘叶顶泄漏流形成松散的涡系结构，诱导叶顶间隙的中部和尾缘区域的泄漏流形成回流和二次泄漏，堵塞叶顶区域的通道入口，引起“突尖型”失速起始扰动的发生。

随着液压支架电液控制系统智能化进程不断推进，基于CAN总线的电液控制系统通信数据量越来越大，总线数据冲突增多，高优先级节点占据总线控制权，造成了低优先级节点持续发送失败的饥饿现象，严重影响通信实时性，阻碍其智能化进程，甚至威胁工作面安全工作生产。针对这种现象，对液压支架电液控制通信系统进行了详细的分析，结合系统结构和信息特点对CAN标识符和动态调度算法进行设计，提出了基于EDF(Earliest Deadline First)的总线动态调度策略，通过实验验证，该动态调度策略能够极大改善节点饥饿现象，降低系统平均时延，提高系统的实时性，为实现自动化无人值守工作面打好基础。

为解决国内相关企业在设计制造过程中缺乏指导降低能耗的破碎能耗理论模型的问题，依托芬兰美卓60-110E型旋回破碎机的基本参数，应用Solidworks搭建三维模型，基于EDEM离散元仿真软件，分析进动角、动锥底角、动锥转速、排矿口大小等关键参数对破碎机能耗的影响，建立破碎机能耗理论预测模型，并得到旋回破碎机性能最优时的关键参数值。根据响应面分析与模型方差分析结果表明：进动角与动锥转速对能耗模型的影响最为显著|当获得同等大小破碎力的情况下，进动角为0.48°、动锥底角为79.99°、动锥转速为130.00r/min、排矿口大小为166.24mm时，旋回破碎机的性能最优，与原工作参数下的旋回破碎机单位能耗相比，能耗降低约1.9%|最后通过与现场数据对比分析，模型基本可靠。该模型的建立可以为高性能旋回破碎机的设计及能耗预测方面的研究提供参考。

运输系统作为煤炭行业的重要组成部分，承担着煤炭行业绿色改革的历史使命。通过分析煤炭行业运输现状及运输结构，总结了传统运输模式在安全、环保、集约方面的不足以及运输系统存在结构稳定性不高、发展空间受限等问题。在此基础上，介绍了管道输送技术的基本原理和应用现状，论述了浆体管道输送的技术优势，包括绿色环保、安全可靠和智能高效。分析研究表明，浆体管道输送技术在煤炭资源运输和煤基固废运输方面技术优势明显，市场发展前景广阔，且利于煤炭行业运输结构调整和优化，并指出智慧管道输送，宽粒级、高浓度浆体管道输送，以及能源城市绿色管网运输系统构建是该技术在煤炭行业未来的发展方向。

中深层地热井同轴换热器作为地下换热系统的重要组成部分，其性能优劣直接决定了地热能开发效率和取热效果。通过现场试验和数值模拟，研究了隔热内管与中深层地热井同轴换热器换热性能的关系并分析了内管隔热长度和隔热方案对同轴换热器出水温度和取热功率的影响。结果表明，将导热系数为0.06W/(m·K)的真空气凝胶隔热钢管作为内管时，同轴换热器短期取热功率为1506.83kW。对于3500m深的地热井，内管隔热性能要求随井深增加而降低，0～1400m段的隔热性能对整体换热效果影响较大，增大管内流量可减小内管有效隔热长度。

针对当前刮板输送机中部槽槽帮磨损严重问题，利用刮板输送机DEM-MBD耦合模型对其运输过程进行仿真模拟。研究发现，刮板输送机从空载到满载过程中，槽帮内侧压力的集中区域从槽帮下边沿逐渐向上边沿转移，稳定满载时槽帮上边沿压力范围在9842～10890Pa，明显大于下边沿最大压力8742Pa，与槽帮上边沿磨损严重相吻合|且刮板对槽帮作用力集中在槽帮上边沿，作用力大小范围为23950～160350N，均值为85509N，是煤料对槽帮作用力均值的30.76倍，表明槽帮上边沿磨损主要是由刮板与槽帮间的刚体-刚体磨损造成的。对槽帮内侧曲线进行优化，结果表明：稳定满载时槽帮内侧压力及刮板对槽帮作用力分别降低了19.34%和42.51%，为槽帮结构优化提供了依据。

针对目前煤矿突水救援中应急排水设备安装运困难问题，设计了变轴距煤矿突水应急排水车，并利用RecurDyn软件对其进行动力学分析。在RecurDyn软件中建立应急排水车的虚拟样机模型，利用多体动力学仿真研究了应急排水车不同轴距尺寸下，在最大坡度30°的情况下进行上行运动和下行运动的仿真，分析不同轴距对履带驱动轮扭矩的影响。研究表明当轴距较大为1470mm时左右履带驱动轮扭矩存在2078N·m的差值，主要原因是排水车伸出履带后的两个履带载荷不均产生，并且在同坡度的上坡路面比下坡路面大。因此在坡度较大路面上爬行时可以将载荷偏置以减小左右履带扭矩差值，提高爬坡性能。通过对虚拟样机的动力学分析，为实车的功能实现和稳定运行提供科学依据。

针对传统模式下的工程建设项目设计、采购、施工分属于不同的合同管理主体，无法实现工程材料全过程、全方位系统管理的问题，从总承包商角度出发对工程总承包项目的材料控制进行了研究。在详细探讨材料控制基本内涵的基础上，论述了工程总承包项目的材料控制体系程序和实施内容，构建了总承包项目的材料控制管理体系，明确了材料控制的核心工作和关键内容，材料控制把工程设计、采购和施工三部分的材料管理过程有机地统一起来，实现了工程材料在总承包项目的全过程管理。

为达到机电安装工程建设项目成本最低化的目标，以国家速滑馆机电安装工程为例，首先论述机电安装成本控制的基本原则，即成本控制的理论基础，主要包括四点：全员参与原则|开源与节流相结合的原则|责、权、利相结合的原则|节约原则。其次从案例本身所涉及的人工、材料及机械三个方面对国家速滑馆机电安装工程成本控制中存在的主要问题进行阐述，然后根据这三方面表现出的问题，探讨机电安装工程成本控制难度较大的原因|最后根据国家速滑馆机电安装工程在成本控制方面存在的问题，有针对性的提出改进策略，主要包括优化人员管理方式、加强材料的监督管理以及提升机械设备成本管控等手段。