关退矿井空间资源开发利用是推动老矿区转型发展和煤矿全生命周期开发利用的重要途径和必然要求。为进一步提高关退矿井资源利用效率，以龙东煤矿为背景, 阐述了关退矿井空间资源现状，总结了矿井关闭退出九大特征；分析了当前关退矿井资源利用模式的不足，表现为“一矿一模式”“局部资源利用”等开发模式单一、空间开发利用失衡等问题；重点围绕“能否利用、怎么利用、利用关键点”三个方面，提出了“整体规划、分期实施、先期启动、滚动发展”的开发策略，构建了“一核两翼多点”关闭退出矿井空间资源立体化开发利用模式，规划打造关退矿井资源利用示范工程，预期成果可为我国关退矿井空间资源开发利用的研究和实践提供参考。
为了解决曹家滩煤矿在开采过程中产生的大量煤矸石固体废弃物堆积，造成地面土地资源浪费和环境污染等问题，设计了一套煤矸石规模化注浆充填工艺，包括煤矸石的破碎、制浆、泵送及管道输送等流程。采用“三级破碎+球磨制粉”的“多破少磨”地面破碎制浆方案，通过邻位注浆充填工艺将煤矸石浆液注入井下采空区的冒落带，实现了一期100万t/a煤矸石规模化处理。现场应用表明，浆液扩散效果良好，钻孔1和钻孔2现场实际处理煤矸石量为38000t，理论计算可处理煤矸石量为46888.6t，堆积高度和扩散半径符合预期，有效减少了矿区环境污染，降低了煤矸石外运成本，实现了煤矸石规模化处置。
以山西三元煤业3号煤条带充填工作面为工程背景，基于固支梁理论模型，分析了条带充填开采支巷顶板的变形与受力特征；并采用数值模拟方法揭示了循环间隔条带充填开采支巷间的相互作用及支巷围岩的塑性区分布特征，综合理论解析研究结果并结合三元煤业充填工作面实际条件，确定多轮循环间隔条带充填开采支巷的合理宽度为5m；最后，通过工程实践验证了支巷宽度的合理性，实现了压覆煤炭资源的安全采出，促进了三元煤业的绿色可持续开采。
煤矿源网荷储一体化系统的运行目标为绿电作为煤矿生产支持性电源，力求最大限度的减小煤矿生产对电网的调峰需求。文章首先总结归纳了不同工作制下煤矿负荷的运行特性，结合该特性分析了风光发电与之在电力、电量上的匹配关系，得出了瞬时发电电力盈余较大、整体用电电量缺额较大的矛盾情况。针对此矛盾情况，分析了储能充放电流程以及其削峰填谷、平衡消纳电量的支持性作用。提出了微电网“源荷互动”的控制策略。
露天矿山闭坑是一个用时较长、涉及面广且政策性强的行政管理的工作过程，在国际上受到广泛、高度关注。借鉴国外经济发达或矿业发达的国家和、地区以及一些机构的矿山闭坑实践，结合国内矿山闭坑机制现状、露天矿闭坑种类、矿山闭坑管理及面临的技术问题，基于国家法律及制度提出露天矿闭坑专项财经资金保障机制、煤炭露天开采用地模式改革、露天矿闭坑机制贯穿于露天矿全生命周期以及加强露天矿闭坑能力建设的思考及建议，有助于完善我国露天矿闭坑机制，对企业信誉和社会可持续发展具有重要意义。
人防工程是保障公共财产的重要保障, 它既是保护公共财产的基础, 又是促进社会稳定、保障公共安全的重要手段。针对矿区新建单体建筑报送规划时对人防工程提出的配套要求, 结合矿区人防工程实际案例, 通过梳理地下人防工程设计, 分别从围护结构设计、出入口设计、平战结合设计、消防设计等方面进行了论证分析, 总结了实际工程中的相关经验。该项目设计特点在于: 在两个防护单元共用一个直接对外出入口, 有限空间内既满足消防又最大化利用空间, 同时减少人防门设计, 减少不必要的投资。
强开采扰动作用下深部沿空巷道围岩稳定性控制是一项技术难题。为了研究深部沿空巷道在动载荷作用下位移及应力场的演化特征，以高家堡煤矿103工作面为背景建立数值模型。然后，利用FLAC3D 软件分析了动载作用下深部沿空巷道位移及应力场演化特征。最后，通过机器学习的方法，进行了巷道响应参数敏感性分析。结果表明: 根据重要性得分, 不同动荷载因素作用下巷道围岩对动荷载幅值响应最为明显；不同动载幅值作用下巷道最大变形速率达到17.5 mm/MPa，两帮最大变形速率达到16.1mm/MPa，塑性发育最大速率达到3552.5m2/MPa。利用回归分析方法得到了动载荷条件下的经验方程。在此基础上,提出了“让压-支护”协同控制技术，以缓解沿空巷道围岩变形。数值模拟与现场监测结果验证了协同控制技术的可行性。
针对芦岭煤矿9#煤层松散软弱围岩煤巷掘进技术难题，分析松散软弱围岩煤巷高效掘进支护主要影响因素及优化关键支护工序，并实现松散软弱围岩煤巷挖底、控顶、护帮整体控制效果，采用FLAC3D 数值模拟软件对芦岭煤矿Ⅱ946回风巷掘进支护方案及高效掘进工艺进行计算机模拟，设计松散软弱煤巷围岩稳定性控制措施，即“注浆锚杆（锚索梁）超前主动支护+协同柔性支护”工艺，现场试验表明芦岭煤矿Ⅱ946回风巷每日掘进从2.4m增加到3.0~3.6m，控制了松散软弱围岩的变形，提高了掘进效率。
井工煤矿开采过程中有时面临原有巷道断面尺寸不能满足正常生产而需要扩帮的情况，针对扩帮增跨存在巷道围岩稳定性降低、扩帮施工工艺及支护设计等问题，以汇兴煤矿5-2煤层北翼盘区带式输送机巷赋存情况和现有支护条件为背景，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，研究了扩帮段围岩安全稳定性和顶板极限跨距，论证了北翼盘区带式输送机巷扩帮增跨可行性；对比分析了扩帮前后围岩应力演化规律、塑性区发育特征和护巷煤柱安全稳定性，并结合巷道支护极限自稳平衡拱理论得出北翼盘区带式输送机巷扩帮前后两帮破坏深度基本不变，扩帮后顶板破坏高度和极限平衡拱高度分别增加了13.1%和10.9%。基于此，确定了扩帮段支护参数，提出了“扩帮前顶板补打锚索、扩帮时及时支护新掘顶板及扩帮侧帮部”的施工工艺。最后，进行了扩帮施工及支护现场应用研究。结果表明，扩帮段围岩内部未见明显裂隙，围岩表面未出现明显片帮和移动变形，巷道整体安全稳定。
为了建立更加合理的掘进工作面冲击地压风险分级管理体系，首先采用因素分析法对煤巷掘进工作面冲击地压影响因素进行研判，获得掘进工作面冲击地压主要风险源。然后在风险因素分析的基础上，利用风险核查法确定采用两个一级指标和七个二级指标，对煤巷掘进工作面冲击地压风险进行综合评价分级，其中，两个一级指标为煤巷掘进工作面防冲理论及技术指标、煤巷掘进工作面防冲人员及管理指标，并针对一级指标分别提出了对应二级指标。采用层次分析法对各指标权重进行了计算，形成了煤巷掘进工作面冲击地压风险分级体系，将分级结果划分为“安全”“较安全”“中等”“较严重”“严重”五个等级，并根据不同风险等级，提出了合理化管理体系。最后，将分级体系应用到金庄煤矿掘进工作面，该工作面初始评级为“较严重”，制定针对性防控安全对策和配套制度措施并实施后，将风险等级提升至“较安全”级别，表明建立的分级管理体系较为合理，研究结果对掘进工作面冲击地压防治具有一定参考意义。
为提高唐山矿0291综放工作面的顶煤回收率，针对生产过程中的端头、架间、初采等7个方面的顶煤损失问题，理论计算了顶煤损失量，分析了工作面顶煤损失分布特征，将步距间损失作为优化对象，选用PFC2D软件对放煤步距进行优化，按照“见矸即停”原则，比较不同放煤步距的顶煤放出量，模拟结果表明：顶煤放出量随着支架的推移呈现明显的波动性，“一刀一放”的放煤量在80~560块之间，“二刀一放”的放煤量在50~680块之间，“三刀一放”的放煤量在100~1100块之间，从放出总量来看，放煤效率最高的是“一刀一放”，其顶煤放出总量为3832块，因此放煤步距优化为“一刀一放”时，可有效降低放煤步距间损失。
针对采动裂隙带卸压瓦斯抽采效果不佳导致的工作面上隅角瓦斯超限的问题。以赵家寨煤矿11210工作面为工程背景，采用物理相似模拟实验方法，研究了煤层群叠加开采对上覆岩层采动裂隙的演化特征，并通过现场验证确定了瓦斯抽采的最优层位。结果表明：煤层群叠加开采过程中，在卸压区域外，形成了较大的应力集中，在卸压保护范围内，应力集中现象不明显，且应力峰值小于二1煤层原始应力；煤层群叠加开采引起了采场上覆岩层的叠加卸压，使上覆岩层的位移场发生了叠加变化，岩层最大下沉量进一步增加；煤层群叠加开采结束后，采空区上覆岩层中部岩层被压实，两端岩层裂隙较为发育，形成了一定范围的裂隙发育区。通过现场试验，确定了裂隙带定向长钻孔合理层位的选择，并在现场进行钻孔监测，验证了物理相似模拟结果的合理性。
为了准确掌握煤层瓦斯赋存规律，针对不同取样工艺对煤层瓦斯含量测定的影响，在百灵煤矿6、7号煤层中开展对比考察试验，分析了顺层钻孔和穿层钻孔取样过程中的最佳取样方式，确保煤样采取的有效性，进一步提升瓦斯含量测定的可靠性。研究表明，顺层钻孔取样过程中，深孔定点取样方式明显优于风排渣孔口接煤粉的取样方式，瓦斯含量测定最大超差值为1.3387m3/t，误差最高达23.47%，且风排渣孔口接煤粉的取样方式容易增大伤人事故发生的几率；穿层钻孔取样过程中，深孔定点取样方式优于风排渣孔口接煤粉的取样方式，瓦斯含量测定误差控制在10%以内；通过实验室煤样扫描分析，深孔定点取样方式能够较大程度上保证并筛选出有效的煤粉粒径，降低了瓦斯损失量。为了保证瓦斯治理的可靠性，顺层钻孔取样应采用深孔定点取样方式进行取样，穿层钻孔取样应充分考虑煤层厚度及煤粉粒径等问题，综合选取合适的取样方式。
针对中兴煤业2#煤层煤与瓦斯突出、被保护层工作面长度大、抽采能力有限等问题，提出了上保护层双工作面开采方式。通过理论计算、数值模拟和现场实测相结合的方法，研究了采用该方式时被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的分布规律，分析了2#煤层的卸压效果。结果表明：随保护层工作面长度的增大，卸压比例总体呈减小的趋势，当保护层工作面长度为110m时，被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的卸压比例分别达到91%和87. 4%。卸压后现场实测2#煤层最大残余瓦斯含量和最大残余瓦斯压力分别降低为5.37m3/t和0. 44MPa，孔隙率增加到4.05%，煤层透气性系数增加到1.08m2/（MPa2·d），最大膨胀变形量大于3‰，各指标均表明卸压增透效果显著。
针对松软薄煤层煤巷条带消突长距离下斜钻孔，存在成孔难、易钻遇煤层顶底板、积水堵塞瓦斯抽采通道的难题，提出了氮气排渣下斜定向钻进成孔与护孔技术，采用高压氮气排渣、大功率气动螺杆钻具定向、“波浪式”轨迹控制和三层管护孔排水技术，在河南省平煤股份一矿开展现场试验，完成8个孔深超300m下斜定向长钻孔，煤层钻遇率90%以上，全孔段下三层护排水管，平均下入深度302m，支管平均抽采纯量1.66m3 /min，平均瓦斯浓度17.5%。试验结果表明：该技术可有效解决松软薄煤层下斜钻孔长距离定向成孔、全孔段筛管护孔和排水的技术难题，提高了钻孔成孔深度和煤层钻遇率，实现了下斜孔全孔段护孔和排水，保障了瓦斯抽采效果，为松软薄煤层煤巷条带长距离消突提供技术保障，在类似地层条件具有广泛的应用推广价值。
近直立煤层由于顶底板的挤压撬动作用，其冲击地压防治难度较大，本研究以乌东煤矿南采区为工程背景，进行了近直立煤层顶底板岩体爆破卸压防冲方法的研究。通过案例分析、数值模拟和现场验证等方法，分析了近直立煤层发生冲击地压期间采取的深孔爆破措施卸压防冲效果。尽管深孔爆破能够减少顶底板的压撬作用产生的动载，但对工作面近场围岩的弱化及静载的降低效果不佳。针对这些不足，提出了深浅孔爆破卸压防冲方法，结合深孔与浅孔爆破，既弱化了压撬作用导致的动载又有效弱化工作面围岩并降低静载集中，具体方法包括深浅孔交替爆破和深浅孔同时爆破。相比于单一深孔爆破，这两种方法都能进一步降低巷道围岩水平应力峰值。深浅孔同时爆破的防冲效果优于交替爆破，但工程成本更高。在乌东煤矿南采区应用了深浅孔交替爆破防冲。微震监测结果显示，相较于深孔爆破实施深浅孔爆破后，104J以上大能量事件的发生率从9.3%降至0.2%，微震能量以“低频高能”转变为“高频低能”平稳释放，有效降低了冲击地压危险。研究成果可为近直立煤层冲击地压的防治工作提供重要支撑。
临空巷道围岩变形控制是巷道控制的技术难点，煤层开采厚度越大、覆岩强度越高，临空巷道变形控制难度越大。针对榆树坡煤矿大采高工作面开采的临空巷道动压控制难题，建立了临空巷道侧向悬板结构的力学模型，理论分析得到基本顶侧向最大悬顶长度为4.69m，基本顶应变能密度最大值位于煤柱内5.51m处，其值为2.831×106J/m3，基本顶积聚应变能为3.269×107J。进一步采用数值模拟的手段对临空巷道围岩塑性区发育、变形规律及围岩应力分布特征进行分析，得到临空煤柱支承应力可达35MPa以上，是造成巷道煤柱帮锚杆索受力程度大、煤柱帮变形破坏的主要因素。现场采用“卸压孔+侧向切顶”的综合技术手段对临空动压巷道进行控制，设计卸压孔孔径为108mm, 孔深7m; 水力压裂孔分为L孔、S孔，孔径60mm，间距8m，垂直压裂高度分别为50m、30m，注水量80L/min。现场实践表明，相比未实施卸压措施段，巷道围岩变形量减少30%以上，巷道底鼓情况得到明显控制。
针对综采工作面周期来压预测的技术难题，研究了理论分析、数据采集与预处理、模型评估与优化等方法，提出了具有时空关联分析与POI（Point of Intersesting）数据的ConvLSTM模型，利用多源数据融合得到周期来压预测的最优解，实现工作面环境状态的实时感知和预测。试验结果表明：基于POI-ConvLSTM的工作面周期来压预测模型，均方误差为0.159，R2评价指标为0.999，相比于Seq2Seq和ConvLSTM模型的均方误差分别降低了68.07%和4.22%。可见，融合了多元数据POI-ConvLSTM模型的预测精度更高，普适性更强，能够准确地提前预测周期来压问题。
为了合理确定水力压裂的压裂时机和钻孔方位布置，从水力压裂钻孔周围的应力分布状态出发，将钻孔的方位角和倾斜角作为水力压裂裂缝起裂压力的主要影响因素，在巷道地应力场分类的基础上，从钻孔参数（方位角、倾斜角）与地应力场类型角度对水力压裂裂缝开裂压力的影响规律进行了研究。同时结合天地王坡煤矿采动影响下顶板三维主应力演化实测研究，确定了3308运输巷道压裂时机与钻孔空间布置原则，在此基础上提出受二次采动影响的3308运输巷双侧压裂方案。现场煤柱钻孔应力监测结果表明，采用双侧压裂方案相比常规压裂方案其峰值应力降低了52.9%。巷道围岩变形监测显示，双侧压裂方案与原压裂方案相比，顶板下沉量降低了14.0%，底鼓量降低了37.8%，两帮移进量降低了56.6%，3308运输巷道围岩得到了较好的保护。
针对锚杆应力应变复杂多变、难以准确实测的问题，在开展实验室拉伸测试及DIC监测的基础上，采用数值模拟分析了正常及存在缺陷螺纹钢锚杆在不同工况下杆体应力应变特征及其演化规律。研究结果表明：锚杆杆体最大应力、最大真实应变和最大塑性应变均随着载荷值和载荷类型的增加，总体上呈增大趋势；当锚杆含缺陷时，缺陷部位应力应变明显集中，而缺陷形态、位置等会影响应力应变分布。由于螺纹和横肋等结构以及缺陷的存在，杆体易产生局部应力和应变集中，塑性应变也更大。在高载荷和腐蚀等影响下，塑性应变集中处易发展成为裂纹源头，进而导致锚杆断裂失效。该研究结果可以为锚杆结构优化、状态监测和寿命预测等提供参考价值。
为探究鸡西矿区浅埋煤层矿井地应力分布规律, 采用水压致裂法在4座代表性矿井的23个测点开展地应力测试，分析了岩性对矿区地应力场分布规律的影响。结果表明：测试矿井垂直主应力比最大水平主应力要小，水平应力占地应力主要部分，构造应力场特征显著；无超高地应力场区，低、中及高地应力场区均有分布，以低及中等地应力场区为主；水平主应力总体上与埋深呈正相关关系，最小水平主应力与埋深相关性相较最大水平主应力要差；侧压比处于1.16~5.28范围且全部超过1，随埋深增加，侧压比整体逐渐减小，但离散性加强；随着埋深增加，最大、最小主应力相对差值有增大趋势，水平主应力差比逐渐接近0.5，矿井不同开采水平水平主应力差均较大。该研究成果对于鸡西矿区浅埋煤层矿井采掘工程设计及围岩控制具有重要的指导意义。
针对涡流控尘装置径轴向风量分配问题，提出通过监控风机频率来调控径轴向风量的思路。实验室搭建了由压入式风机、涡流控尘装置和试验管道组成的试验系统，在压入风机40、45、50Hz频率下，以及在涡流风机30、35、40、45、50Hz频率下，采用截面动压法测试得到径轴向风量分配规律：压入风量Q压和轴向风量Q轴与压入风机频率f1呈单调增的关系，与涡流风机频率f2呈单调减的关系。基于径轴向风量分配规律，建立了关于5f1 -f2的一次函数和关于f1/f2的二次函数风量调控模型。最后通过试验实测验证，模型计算值与实测值基本一致，最大绝对误差为7.2m3/min，调控模型的准确性较好。
为了使煤矿设备检测平台能够精准快速识别出复杂矿用设备的关键部件，提出一种基于YOLOv4的轻量化改进模型GhostNet-YOLOv4，模型引入GhostNet作为YOLOv4的CSPDarkNet53，减少模型参数量与冗余计算量的同时，降低模型训练时间；GhostNet当中的shortcut 结构减少网络退化现象，提高模型特征提取能力。实验结果证明，改进模型参数量与YOLOv4相比减少83%，与MobileNet3-YOLOv4相比减少6%，识别平均准确率达到92.67%，图片检测速度（FPS）可达到33.75帧/s，相较于YOLOv4提升了43%。在复杂矿用设备的关键部件检测任务中有效地解决了检测速度慢、模型体积大的问题。
为了确定双线性钢丝绳内聚力模型法向、切向、临界应力等参数值，文章提出了一种基于钢丝绳内聚力模型的构建与验证的方法。首先建立内聚力理论模型，分析法向、切向拉伸粘合强度与位移的变化关系；然后通过小型硫化装置制备法向和切向拉伸粘合强度测定实验试样，使用万能拉伸试验机对参数进行测定。最后基于实验结果提取的双线性内聚力模型参数值，使用有限元仿真软件ABAQUS对实验过程进行模拟仿真验证。实验结果显示仿真结果与实验结果最大误差约为2.7%，准确测定所需的钢丝绳-橡胶粘合界面的内聚力参数，适用于描述钢-橡胶界面的粘合、失效等情况。
针对钢丝绳在长期运行过程中会出现断丝、截面磨损、锈蚀等损伤而形成安全隐患的问题，指出应进行钢丝绳健康状态定期安全检测和评估。针对常用的强磁检测法的不完善之处，提出基于空间磁场平衡机制检测的新型钢丝绳损伤判别方法。首先研究采用PRO/E进行三维实体建模，进行了磁路设计；其次采用有限元分析，比较X轴、Y轴磁化方向的优劣，依据磁力线密度、中间直线磁场变化强度得出Y轴磁化方向优于X轴磁化方向；最后通过运用三维磁场数值分析软件，设计计算出合适的传感器聚磁环结构和感知单元。实验研究结果表明，基于空间磁场平衡机制的新型钢丝绳探伤传感器的检测效果较传统强磁探伤传感器的检测效果有明显改善。
在粉尘环境中，井下监控图像会出现雾化退化现象，而在井下难以进行环境控制实验开展图像雾化的研究。因此，文章利用相对平均梯度定义图像雾化程度、分析了井下粉尘粒径构成、提出了井下粉尘配比方法、设计并搭建仿真气室模拟井下雾化图像。结果表明：利用平均梯度定义的雾化程度优于其他常用评价参数，其评价结果与人眼判断结果相符，而井下图像的雾化退化程度可以达到80%，此时图像的细节信息基本被雾化影响所掩盖；井下粉尘样本的测试结果显示：99%的井下粉尘粒径小于30μm，粒径小于10μm的粉尘的粒子数占比约为93%；利用仿真气室生成的雾化图像不仅可以涵盖井下图像雾化程度范围，相较于雾化算法生成的结果，具有更准确地模拟粉尘下的光散射扩散效果的优点。
为了研究含氧官能团对煤表面电位的影响机理，测定了含氧官能团不同的三种变质程度脱灰煤表面的Zeta电位，结合分子动力学模拟与密度泛函理论计算，揭示了煤表面的带电机理。结果表明，煤的表面电位与其表面含氧官能团数目相关，煤表面含氧官能团越丰富，其表面电位负值的绝对值越大；OH-在煤颗粒表面的优先吸附促进了含氧官能团中羧基、羟基基团中O—H结构的解离，从而使得煤表面带负电，随着煤变质程度的提高，煤中—COOH基团、—OH基团含量呈下降趋势，因此长焰煤、焦煤和无烟煤的负电位绝对值依次下降，最终引起颗粒与气泡间静电力的差异性。
振动筛筛上物料载荷异常不仅影响生产效率还可能导致安全隐患，实时准确地监测筛上物料状态具有重要意义。针对传统人工监测方法劳动强度大、速度慢、有极高安全隐患并且不容易发现设备微小故障等问题。基于TOF相机物料动态监测技术，提出了一种联合KD树与帧差法的点云数据补全方法和基于曲面重构的筛上物料动态监测方法。该点云数据补全方法有效修补了因筛上物料表面水分和物料缝隙导致的TOF相机拍摄过程中的点云数据缺失问题，通过对补全后的筛上物料进行点云曲面重构分析，判断欠载、过载、左偏载和右偏载四种筛上物料状态，实时监测筛上物料状态。研究通过TOF相机直接获取筛上物料状态信息，对筛上物料实时检测，减少了人工干预的需求且具备实时性。为筛上物料状态实时监测问题提供了一个可靠的解决方案。
采用显微镜下观察统计法，研究了洗中煤在不同破碎程度下的解离规律，确定了洗中煤深度浮选最佳解离粒度；根据洗中煤灰分和矿物赋存形式等特性，提出了洗中煤与原生煤泥混合浮选的分选方案，进行了两者不同配比的混合浮选试验。结果表明：当洗中煤破碎至-0.5mm，单体解离度为27.95%；当煤样经破碎至-0.125mm，单体解离度达到75.72%，即随着破碎程度的增加，洗中煤的单体解离效果逐渐趋好；当入选煤泥掺混配比由25%增到75%时，浮选精煤的灰分由9.95%降至8.61%，尾煤灰分由76.52%增大至78.02%，两者混合浮选能同时实现原生煤泥与洗中煤的较好分选。
基于对无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车的梭车制动装置、车辆编组形式，以及相关规范、标准、规程条文的研究，探讨了无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车在斜巷运输系统中是否需要设置跑车防护装置的问题，通过分析研究得出绳牵引斜巷轨道运输系统中，缠绕式绞车和无极绳绞车提升串车时斜巷内必须设置跑车防护装置。无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车两种辅运设备，要求在车组编组中编入带制动功能的梭车或安全制动车，作为牵引绳断绳保护；其次，可以在车组尾部加挂安全制动车或带抱绳功能的辅助牵引制动车，解决矿车与矿车之间连接处脱销、断销、断链而发生跑车事故；最后，车组加挂保险绳作为最后一道防跑车的安全措施。
针对国能新疆屯宝煤矿井下复杂环境下的日常巡检及参数测定等工作，提出一种针对煤矿运输系统的智能巡检机器人设计。从高精度识别技术、安全性与能源补充技术、强空间适用性技术、状态反馈技术以及平台对接技术等5大技术对巡检机器人设计进行全面分析。最终确定了巡检机器人设计及其参数，经过现场试验，该系统能够准确高效地完成煤矿现代化设备的智能巡检任务，显著降低了煤矿企业运营成本，提高了生产效益，并确保了煤矿的安全运行。
