针对复杂条件煤层开采中存在的工序繁琐、产量偏低及效率不足等问题, 以2321-34综采工作面智能化改造为工程背景, 从设备改造、回采工艺以及地质条件等方面开展研究。通过构建复杂条件综采面集中控制系统（SAM），实现了对液压支架自动动作、运输设备联动及采场工况的实时传输与控制; 提出综采面设备需结合复杂条件煤层特性, 对关键功能进行适应性改造; 研究形成了复杂条件煤层单双向回采工艺、设备快速加装及大断层快速通过等安全技术。工业实践表明,该技术体系有效优化了开采工艺, 工作面月均产量从3.0万t 提升至6.5万t, 增幅达116.7%; 生产班组人员减少52%, 设备加装效率提高261%, 同时保障了生产安全, 为类似工作面的安全高效回采提供了技术参考。

为解决寸草塔煤矿二水平3^-1煤层开采水平延深开拓设计等问题，基于矿井地质条件、既有开拓布局及生产系统有效衔接等约束条件，开展了二水平延深开拓及生产系统优化设计研究。首先，从矿井工业场地布置、开拓方式、运输系统、通风系统和排水系统等方面，分析了矿井开拓布局及生产系统现状；其次，从水平延深开拓方式、水平划分与标高、水平大巷布置、盘区划分、首采工作面布置等方面分析确定了二水平延深设计；最后，从主（辅）运输系统、通风系统、排水系统等方面优化设计了二水平生产系统，实现了二水平生产系统与矿井既有生产系统的有效衔接。结果表明：寸草塔煤矿二水平延深设计通过合理的延深开拓布局以及科学的生产系统优化，有效提升了既有生产系统及设施的利用率，避免了水平延深施工对矿井生产的影响，可为近水平煤层群矿井水平延深设计提供科学参考。

针对极近距离煤层上部采空区及遗留煤柱制约下部煤层回采巷道布置、加剧维护难度的问题，以正利煤业14103工作面作为研究对象，采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法，开展回采巷道合理布置及围岩控制技术的研究。结果表明：4^-1号煤层开采引发的底板最大破坏深度达11.46m，大于4^-1号与4号煤层间8.75m的最大间距，导致4号煤层顶板发生损伤破坏并形成碎裂顶板；4^-1号煤层遗留煤柱集中应力与4号煤层采动应力的叠加影响宽度为13.20m；4号煤层围岩应力集中程度及塑性区范围随与煤柱距离的增大呈递减趋势，当距离达15m时，二者均趋于稳定。现场实践验证：14103工作面回采巷道内错4-1号煤层采空区边缘15m布置，并采用“锚网索+W钢带+钢筋梯子梁”联合支护方案，可有效控制巷道围岩变形，确保4号煤层安全高效回采。

新街台格庙矿区煤炭与天然气在立体上分布于不同地层，在平面上表现为完全重叠，针对煤-气重叠难以安全高效协同开发两种资源的问题，通过调研踏勘、统计归纳、理论分析等方法系统研究了重叠区煤炭与天然气交叉开采时天然气井的致灾因素、致灾过程及潜在风险类型；综合天然气产层、覆岩含水层、煤层揭露、开采扰动及封堵标准等约束条件，提出了天然气井立体全井段优化封堵工艺技术，并对废弃天然气井进行现场试验，主要参数均满足要求；基于此，进一步提出了采掘工作面过废弃井及灾害防治技术体系，对本区域矿权重叠区煤炭与天然气的安全开发具有一定的现实参考意义。

选煤厂浓缩机底流浓度影响浓缩机的运行安全以及下游过滤系统的工作效率，预测底流浓度并用于煤泥水智能化系统的控制具有重要意义。基于固体物沉降的基本规律和质量平衡，利用浓缩机入料的流量和浓度、混凝药剂加药量和浓缩机底流流量与浓度等在线的瞬时和历史数据，以及煤泥粒度分布和最适加药量等离线数据，核算了不同粒度煤泥颗粒在浓缩机中的沉降速度，构建了一种浓缩机底流浓度的预测算法，并在选煤厂中应用。基于沉降公式的理论计算结果表明，在不加絮凝药剂的情况下，浓缩机中小于0.045mm的颗粒将随溢流水在系统中循环，0.045~0.125mm粒度级的煤泥将以悬浮物的形式停留在浓缩机中，大于0.125mm的颗粒为可沉降煤泥；加药后各粒度级煤泥以絮凝体形式沉降。建立的基于沉降速率和质量平衡的底流浓度预测算法在选煤厂的应用显示，该方法能够较准确预测底流浓度，3h统计数据的标准偏差为6.55g/L，可为煤泥水底流的智能化排放提供依据。

煤矿生活污水具有水质波动大、有机物浓度低、悬浮物浓度高，煤矿距城市较远污泥处置成本高的等特点，且受环保政策限制需全部回用，传统处理工艺难以满足需求。文章以改良AAO工艺（AAO+悬浮填料工艺）为研究对象, 探讨其在煤矿生活污水处理中的应用效果及优化方向。通过延安市某煤矿的实际案例，分析表明该工艺在低碳氮比（BOD5/N=5.5）及低温（-21℃）条件下仍能稳定运行，出水水质优于设计标准，COD、BOD5、SS、NH3-N、TP去除率分别达97.8%、99.7%、99.7%、93.5%和87.1%，满足绿化用水和洗煤用水要求。改良AAO工艺的生物稳定性高，出水水质良好、稳定，污泥产量少、沉降性能良好。此外，改良AAO工艺具有运行与设计的灵活性，适用于既有处理站的提标扩容。优化研究表明，调整回流方式、引入污泥原位减量技术可进一步提升除磷效果并降低污泥处理成本。因此改良的AAO工艺（AAO+悬浮填料工艺）已成为煤矿生活污水处理的主流工艺。

为解决上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道稳定性控制的难题，以榆树井煤矿1206工作面辅运巷为工程背景，采用现场调研、理论分析与现场试验相结合的方法，系统揭示该条件下沿空巷道的变形破坏机理。基于协同支护理论，提出分区协同支护设计方案，并通过现场试验段巷道变形监测验证其控制效果。研究结果表明：1206辅运巷大变形破坏的主要诱因包括围岩力学性质劣化、遇水软化、工程应力扰动及煤柱渐进变窄等；通过弹塑性理论计算，确定该沿空巷道保护煤柱最小宽度为15m，并据此将巷道划分为强影响区、中影响区与弱影响区，针对性地形成各分区控制对策并开展现场应用；监测数据显示，新技术应用后巷道围岩累计变形量平均降低30%以上，有效遏制了上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道的围岩大变形。

针对在强突出松软煤层瓦斯治理中，采用常规的穿层液动回转钻进施工存在钻孔堵孔、瓦斯积聚、喷孔严重、瓦斯超限频发的问题，为保障区域瓦斯治理安全进行，通过全螺旋气动定向钻具选配，气动定向成孔工艺参数及松软煤层卸压掏煤技术研究，形成了一套气动定向钻孔配套掏煤卸压技术来进行超前卸压，并在九里山矿进行了现场试验。试验表明，采用气动定向钻进技术施工超前卸压钻孔可有效解决松软煤层堵孔和喷孔情况，试验期间未发生明显喷孔，通过多种掏煤技术组合的应用，每米掏煤干重超过0.1t，有效增大了卸压空间，提高了瓦斯抽采效果，监测期间前3个月单孔瓦斯抽采纯量均超过2.2万m³，控制范围理论瓦斯预抽率达37.97%，为后续区域瓦斯治理提供了安全保障。

针对巨厚松散层水害区域注浆治理效果缺乏有效检验方法的问题，提出井上-井下多指标立体检验方法。该方法通过后序孔岩屑录井、注浆层位取芯观测，以及对比分析注浆治理前后含水层水位、井下疏放水量、地层透水率、井下钻孔串浆等参数，对煤层顶板注浆治理效果进行检验。结果表明：依据后序孔、检验孔及取芯孔中黏土水泥结石块与荧光剂的分布，可判断浆液平面扩散距离为31.68~64.85m，垂向扩散距离大于30m；验证孔钻井液无异常消耗，说明治理后验证区内地层结构较为完整；验证孔注浆量远低于治理孔，表明治理孔对地层实现了良好的注浆充填；验证孔注浆未引发含水层水位变化且井下无串浆现象，显示原垂向导水通道已被有效封堵；治理完成后，井下放水检验孔出水量及出水钻孔数量均显著下降，表明“四含”与9煤顶板砂岩含水层间的水力联系通道被有效阻断, 注浆治理达到预期目标，工作面具备安全回采条件。

针对煤炭地下气化工程水文地质条件评价中的涌水量风险问题，结合新疆北部某研究区的水文地质条件，开展了气化腔水源分析，研究了气化煤层顶底板隔水层安全厚度标准，并探讨了底板含水层/隔水层组合特点和气化安全性。研究表明：研究区水文地质条件总体有利于煤炭地下气化，内源水涌水量为0.27m³/t，对气化腔安全生产的威胁有限，在无地表或地下露头区的淡水补给的情况下，主要考虑气化煤层顶底板含水层中的外源水影响。结合前人研究成果和研究区实际，顶板隔水层的厚度大于36m相对安全，大于42m基本安全；底板隔水层厚度大于20m相对安全，大于30m基本安全。研究认为，在研究区大部分井点区开展地下气化，煤系含水层不会对气化腔的安全产生威胁。当底板隔水层组合的厚度小于30m且底板含水层厚度大于30m的井点区，气化腔的涌水量才有可能超过安全值。

针对近距离煤层同采时留巷矿压显现剧烈的问题，以山西交口煤矿9102和10102工作面同采切顶留巷为工程背景，建立近距离煤层同采的力学模型和切顶留巷力学模型，通过理论分析、数值模拟、工业试验等方法，明确了回采错距与切顶高度对留巷围岩应力的耦合弱化规律。确定了合理的开采错距与切顶参数：回采错距30m、切顶高度6m（层间距10m）和11m（层间距15m）。现场试验结果显示，在层间距15m时，10102运输巷道的切顶侧顶板变形量为71.61mm，优化减小了38.2%，工作面端头处液压支架压力为25.47MPa，优化降低了25.8%，表明优化效果良好。研究结果可为类似条件下的切顶留巷工艺提供理论依据和工程参考。

为厘清深埋大采长工作面采动覆岩破坏与矿压显现规律，以朝川矿22010工作面为研究背景，综合运用数值模拟、理论分析及现场实测等方法，研究了深埋大采长工作面回采过程中的矿压显现机理。数值模拟结果表明：在22010工作面回采过程中，覆岩裂隙主要经历裂隙产生、裂隙拓展、离层发育、裂隙压实四个阶段，最大导水裂隙带高度为87.98m，裂采比为18.72；基于分形几何理论厘清了采动裂隙场的多阶段发育特征，采用Levenberg-Marquardt算法构建了采动裂隙分形演化函数，根据分形演化结果将采动裂隙场划分为导水裂隙区、垮落裂隙区、裂隙压实区、离层发育区、弯曲下沉区及地表沉陷区；通过构建大采长工作面基本顶薄板结构力学模型，厘清了薄板结构应力分配与边界支承条件及形状系数的关系，阐明了基本顶结构初次破断的塑性演化过程，最终确立了基本顶薄板结构初次破断临界状态下极限载荷与结构尺度之间的定量关系式；现场监测结果表明：大采长工作面顶板压力整体呈“中间大、两端小”的“拱形”分布特征，研究结果为深埋大采长工作面的安全开采及分区治理提供了理论参考。

针对内蒙古双欣矿业有限公司供热管网泄漏诊断存在的实时性不足与定位精度偏低等问题，提出了一种融合CUSUM算法与BP神经网络算法的综合分级供热管网泄漏诊断方法。该方法通过融合CUSUM 算法与BP神经网络，构建了实时泄漏诊断与定位系统。首先，基于二次网补水流量的实时监测数据，利用CUSUM算法结合供热管网仿真模型，实现了泄漏发生与泄漏量的一级诊断；随后，结合管网运行数据与仿真模型数据，采用BP神经网络算法进行泄漏位置的二级诊断。系统应用效果表明：双欣矿业有限公司三号楼换热站、副井口换热站及锅炉房换热站的泄漏/未泄漏准确率和泄漏位置检测准确率均达到100%；系统响应延迟时间均在2min以内，平均响应时间不超过1min。研究成果为工业供热管网的智能化泄漏诊断提供了新的解决方案，具有重要的实际应用价值，对于保障供热安全与降低能耗具有积极的参考意义。

为提高水仓水位检测结果的准确性，提出基于多传感器融合和DeepLabv3+算法的矿井水仓水位检测方法。首先，选择超声波液位传感器、投入式液位传感器、温度传感器和CCD视觉传感器获取矿井水仓水位高度的变化数据；然后，对传感信号进行频域特征修正，并利用混合卡尔曼粒子滤波算法对采集到的多传感器数据进行融合；最后，利用DeepLabv3+算法对融合后数据进行处理，构建基于DeepLabv3+的水位检测模型，实现水位检测。通过实验可知：无论是在水位上升阶段还是水位下降阶段，所提方法对于水位高度的检测结果都与实际结果非常接近，误差均不超过0.2m，检测范围可达到9.7m³以上，检测精度可保持在78%~89%，在干扰值逐渐增加的条件下，对水仓水位检测的误差为0.21~0.35m，检测准确性较高，应用效果较好。

为提高煤炭资源回采率、处置大量煤基固废，以面间煤柱掘充一体化为背景，考虑龄期对充填体强度及承载能力的影响，通过室内试验研究不同水泥含量下充填体强度随龄期变化的演化规律，发现水泥含量与充填体强度呈正相关关系，充填体强度随龄期呈指数函数增长趋势；基于弹性地基梁理论，建立“掘-充”过程中充填体-顶板协同承载力学模型，给出“掘-充”过程中各个区域的顶板挠度方程；利用FLAC3D数值模拟探究“掘-充”过程中充填体水泥含量、掘充间距、掘充速度对充填体应力及顶板下沉量的影响，分析“掘-充”过程中不同掘进距离下充填体-顶板协同承载结构稳定性。结果表明：在面间煤柱“掘-充”过程中，水泥含量越高、掘充间距越小则充填体强度形成时间越快、顶板下沉量越少；掘充速度越快则充填区内充填体龄期越短、强度越低、承载效果越差、顶板塑性区破坏越严重；随着掘进距离的推进，充填体承载能力逐渐增强，顶板下沉速度逐渐减小，充填体-顶板协同承载结构逐渐趋于稳定。

复杂多变的围岩条件易引发掘进过程中全断面隧道掘进机（TBM）负载剧烈波动、刀具磨损加剧、推进效率降低等问题。为建立精准的可掘性预测与围岩分级方法，为TBM 掘进参数优化及施工组织提供科学支撑，提出一种融合灰狼优化（GWO）、变分模态分解（VMD）、麻雀搜索算法（SSA）与长短期记忆网络（LSTM）的智能模型（GWO-VMD-SSA-LSTM），用于实现TBM可掘性的精确预测与围岩分级。测试结果显示，该模型在测试集上的平均绝对误差（MAE）为0.4324、均方根误差（RMSE）为0.6005、平均绝对百分比误差（MAPE）为1. 5486%、决定系数(R2)为0. 9527，性能显著优于其他对比模型，具备更强的预测精度与泛化能力。基于此，进一步构建了基于FPI的围岩分级体系，实现了围岩可掘性等级的快速判定。工程验证表明，该方法能够有效反映不同岩层的掘进难易程度，可为复杂地质条件下TBM掘进施工提供智能化辅助决策支持。

针对西部深埋侏罗纪煤田弱胶结地层工作面开采引发的间歇式离层型水砂突涌问题，以新上海一号煤矿水砂突涌灾害为研究对象，采用水砂突涌启动试验装置，设计25组静动水压条件下的水砂突涌启动试验。通过单因素分析法，研究黏土层厚度、水头高度、裂隙宽度、裂隙角度及颗粒级配对水砂突涌启动的影响；结合极差分析，量化各主控因素的作用强度。在此基础上，通过隶属度对比及水砂突涌灾变时间，分析动水压力对水砂突涌启动的影响，揭示离层汇水过程中的水砂突涌灾变机制。结果表明：初始水头高度、裂隙宽度与水砂突涌启动呈正相关，黏土层厚度与水砂突涌启动呈负相关；各因素对水砂突涌启动的影响占比依次为黏土层厚度39.4%、水头高度27.3%、裂隙宽度12.1%、颗粒级配12.1%、裂隙角度9.1%；静、动水压力对水砂突涌影响程度的排序为持续注气补压>间歇注气补压>静水压力。

针对下梨园矿区浅埋深特厚煤层综放开采地表变形破坏复杂和缺少地表沉陷规律实测研究的问题，通过40201工作面地表现场实测和理论分析相结合的研究方法，分析地表移动破坏形式和分区时空特征，总结了该矿地质采矿条件下地表沉陷规律，优化浅埋深特厚煤层开采地表移动变形预计方法。研究结果表明：浅埋深特厚煤层开采地表移动变形剧烈，地表下沉盆地快速形成。下沉盆地通常可分为采空区中部台阶裂缝密集区域、边界两侧拉裂缝过渡区域和外侧连续变形区域，沿工作面推进方向，台阶裂缝边界滞后工作面约28m，而拉裂缝边界超前工作面5.7~18.4m。地表移动活跃期内变形剧烈且持续时间较短，下沉量占总下沉量的89% ~94%。可采用分区概率积分方法预计浅埋深特厚煤层开采地表移动与变形，方法具有较好的适用性。

基于3种粉煤灰含量（15%、20%、25%）和3 种水泥含量（6%、8%、10%），制备边长40、50、70.7和100mm的立方体试件，探讨尺寸大小对充填体破坏特征和能量演化规律的影响。结果表明：当充填体尺寸一定时，粉煤灰含量20%、水泥含量10%的充填体强度最大，充填体的抗压强度随尺寸的增大呈现“先增大后减小”的规律，在尺寸为70.7mm时达到峰值，为19.85MPa，充填体弹性模量与尺寸呈正相关关系，且随着试件尺寸的增大，破坏形式由拉伸破坏变为X型剪切破坏。不同尺寸充填体在单轴压缩条件下能量特征相似，弹性能在达到最大应力前占主导地位，达到最大应力后耗散能上升，且随着尺寸的增大，充填体的储能极限与承载能力均呈先增大后减小趋势，弹性能耗比曲线由稳定转为上升趋势，可作为充填体发生破坏的依据。

针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题，以长城一矿煤样为研究对象，通过不同围压下的循环加卸载渗透试验，并结合三维裂隙结构模拟，对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研究。结果表明：①在全应力-应变过程中，煤样渗透率随轴向应变呈三阶段演化：弹性阶段因原生裂隙闭合而衰减，弹塑性阶段缓慢恢复至应力峰值时达最大，残余流动阶段则随应变持续增大而降低；②循环加卸载下，渗透率演化呈两阶段特征：卸载阶段随轴向应变减小而递增，反向加载阶段则先升后降；同一轴向应变下卸载渗透率低于加载值，形成椭圆滞回曲线，反映煤体内部不可逆损伤累积；③围压效应分析表明，随围压增大，煤样渗透率逐渐降低；④基于优化的模拟退火算法构建三维裂隙结构模型，发现围压增大导致孔隙压密、连通度降低且迂曲度增大，从微观角度阐明了渗透率的变化机理。

为了助力沁水盆地东北部煤层气高效勘探开发，收集了区域内31个矿井的煤储层厚度与埋深，通过等温吸附试验、压力恢复曲线法、计算推导和孔渗特征实验手段，测定了矿井煤样的兰氏压力、储层压力、含气量、渗透性、含气饱和度、临界解吸压力及孔隙率等参数，结合构造、水文地质背景系统地分析了研究区煤层气地质特征，并从煤层气富集因素的角度出发，建立多层次煤层气开发选区评价指标体系，进行了二级指标敏感性分析，且在研究区太原组15号煤层开展应用，划分了煤层气开发有利区块。结果表明：该区域15号煤层变质条件较高，顶底板以灰岩、砂质泥岩与泥岩为主，煤层厚度在4.30~8.25m之间, 平均埋深389m，属于中~浅埋深，储层压力较小，平均0.67MPa，含气量在2.61~19.50m³/t之间，平均含气量9.37m³/t，吸附能力强，兰氏压力平均36.65m³/t，渗透性与孔隙率较差，平均渗透性0.029mD，平均孔隙率5%；煤层气富集主要受煤层埋深控制，相较浅部，深部煤储层煤层厚度，孔隙率变化不大，而兰氏压力高，渗透率低，储层压力、含气性大，更有利于煤层气储存；将研究区煤层气开发潜力划分为5类，其中和顺、寿阳与阳泉区域是研究区勘探开发优势区块；兰氏压力、渗透率、含气饱和度与临界解吸压力等参数较低，是未来煤层气开发的主要不利因素。

为了实现煤气化废弃物的资源化利用，充分利用煤气化细渣孔隙率高、比表面积大能够作为吸附材料使用及煤气化废水中苯酚氨氮组分含量高可回用于矿物浮选过程的特性，在清水体系和模拟废水体系中分别进行浮选试验，探究苯酚和氨氮对煤气化细渣浮选的影响规律。结果表明：常规清水浮选体系中矿浆浓度40g/L、捕收剂柴油用量18kg/t，起泡MIBC用量12 kg/t时浮选效果最优，浮选精矿产率41.94%，精矿灰分30.65%，浮选完善指标53.50%。模拟废水体系中，苯酚和氨氮均有利于促进煤气化细渣的浮选，苯酚能够提高煤气化细渣颗粒与捕收剂的碰撞和粘附概率, 氨氮则有利于残碳组分的选择性捕集，综合提高浮选效果, 苯酚浓度4000mg/L、氨氮浓度5000 mg/L 的混合溶液中煤气化细渣的浮选效果最优, 与常规浮选相比，浮选精矿产率增至49.72%，精矿灰分降至28.74%，浮选完善指标升高了13.91百分点，达到67.41%。

为了提高焦油产率预测的精度和效率，鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系，通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据，利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强，氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、固定碳与焦油产率相关性中等，其他指标相关性较弱，并将影响焦油产率的特征参数划分为“强、强+中、强+中+弱”三种指标参数组合，建立了基于PSO-GA-BP的组合优化算法预测模型，通过对不同参数组合进行机器学习训练，对比分析了不同预测模型实际应用效果。结果表明：“强+中”特征参数组合样本数据在训练过程中，性能和训练状态较优，其最佳适应度最大，绝对系数R2、均方根误RMSE、平均绝对误差MAE均好于其他特征参数组合。通过与BP、GA-BP、PSO-BP算法模型进行对比，PSO-GA-BP 组合优化算法模型误差最小，在提高焦油产率预测精度和数据拟合效果方面更具优势。将本次利用钻孔建立的PSO-GA-BP组合算法模型应用到巷道采集扩展样品焦油产率预测中，预测模型表现出较好的泛化能力。建立完整和全面的煤岩煤质数据库，利用先进智能算法，可进一步提高模型学习能力和预测效果。

针对新建分布式光伏发电站数据量不足导致的预测困境，提出了一种基于多项式拟合-LSTM的混合预测方法。该方法将传统的多项式拟合技术与深度学习模型相结合，通过引入残差修正机制进一步优化预测结果，并对天气和功率数据进行预处理，通过皮尔逊相关系数分析筛选出具有高相关性的特征指标。在预测阶段采用多层次策略：首先分析近期功率数据并使用多项式拟合建立归一化趋势模型；其次构建LSTM峰值预测模型以获取目标日的功率峰值，将两者相乘得到初步预测结果；最后，通过构建LSTM残差预测模型对初步预测值进行修正，从而得到最终的功率预测曲线。以某实际运行的分布式光伏电站为例进行验证，结果表明，该混合预测方法能够有效提升新建光伏电站的预测精度，为解决数据量有限条件下的光伏发电功率预测问题提供了一种切实可行的解决方案。

煤矿员工的下井意愿低已经成为微观层面煤矿结构性缺员的重要原因。基于DEMATEL-ISM方法，结合马斯洛需求层次论，从生理、安全、社交归属、尊重和自我实现5个需求层次分析了影响煤矿员工下井意愿的因素，通过专家打分构建影响矩阵，分析各因素的影响度、被影响度、中心度和原因度，并得出影响因素的层级结构。研究表明：煤矿员工下井意愿受到12个因素的影响，可进一步归类为一个三阶递阶层次模型，其中职业前景有限是核心影响因素，井下待遇低或不公平并不是影响员工下井意愿的绝对因素；煤矿企业需要更加细致的了解员工需求，更多关注煤矿员工的井下工作体验、工作满意度和职业发展，这是微观视角下煤矿企业提高员工下井意愿的关键。

为实现“双碳”目标，促使煤矿企业高效完成碳减排工作无疑是重中之重。文章通过建立政府部门-煤矿企业-回收再利用企业-煤矿员工四方演化博弈模型探究各主体之间的均衡稳定策略，并运用Matlab软件模拟不同参数变化对各主体策略选择的影响。研究表明：该四方演化博弈系统理想状态的均衡点为（0，1，1，1）；增大政府部门对煤矿企业的奖金、加大政府的监管力度，都对煤矿企业的碳减排行为起促进作用；提高煤矿企业对积极配合碳减排员工的奖励，可以有效增加员工的积极性；增大煤矿企业的委托款并不利于煤矿企业选择主动碳减排策略。最后，分别从政府部门、煤矿企业和回收再利用企业的角度提出建议。

针对矿用卡车在复杂工况下路径跟踪精度和稳定性较差的问题，提出了一种基于反馈纯跟踪算法和MPC算法的横纵向分层控制方法。该控制方法中：横向控制采用反馈纯跟踪算法，采用动态预瞄距离，通过横向偏差反馈补偿转角，对矿用卡车的转角进行跟踪控制；纵向控制采用MPC算法设计的分层控制器，实现对矿用卡车纵向速度的调节。通过矿山无人运输仿真系统进行模拟实验，结果表明：矿用卡车最大横向误差控制在0.29m以内，航向误差控制在2.7°以内。

数字孪生是实现煤矿智能化开采实时监控与双向映射的核心技术。现有数字孪生创建方法主要基于Unity3D（U3D）、Unreal Engine（UE）等商业软件，完全依赖国外技术输入，并且面向煤矿复杂场景时存在模型体积庞大、网络端实时交互性差的瓶颈。针对上述问题，提出一种基于WebGL的智能化开采工作面三机可视化数字孪生模型轻量化方法。通过融合glTF格式转换与渐进式网格合并算法，在保留关键几何特征（压缩率最高95.3%）条件下， 采用八叉树射线拾取与设备自适应渲染策略，以及硬件性能匹配等多种方法创建复杂装备数字孪生轻量化几何模型，并通过试验验证该方法可有效降低模型初始化及渲染时间，提高渲染帧率，并对主流浏览器具有良好的兼容性，从而为智能化煤矿数字孪生的创建提供一条轻量化、兼容性好、自主产权可控的技术路径。