【目的】针对煤层气的安全生产管理现代化问题，【方法】陕西省煤层气开发利用有限公司（以下简称“煤层气公司”）结合自身实际情况，建立了基于物联网、大数据与人工智能的安全生产智慧管控平台。该平台集成数据采集、分析、预警与可视化模块，实现了安全风险精准识别、生产效率优化及环保合规性提升。【结果】通过实时监测、智能预警算法与三维地质建模等技术创新，平台显著降低了事故率、提升工效30%，并推动物资成本降低18%。【结论】案例表明，平台为煤层气行业提供了安全生产智能化管理范本，可助力企业向安全、高效、绿色方向转型。
【目的及方法】韩城矿区煤层压裂固相颗粒黏土含量高，在水力压裂过程中，黏土颗粒与外来流体接触后易发生膨胀和运移，进而影响煤层气采收效果。通过合成常规油气开采用环氧氯丙烷-二甲胺共聚物（ECH-DMA）季铵盐型阳离子聚合物，对活性水压裂体系进行优化，再通过室内评价试验，分别采用离心法和砂比法测试压裂液的防膨性能和悬砂性能。【结果及结论】结果表明，优化后的压裂液的耐水洗性能及悬砂性能明显提高，可降低黏土颗粒的膨胀和运移，且支撑剂的携带效果提高，提高煤层气的采收率。
【目的】为科学指导西部地表动水条件下综采工作面开采水害隐患防治，实现煤炭绿色安全开采。【方法】以黄陵一号煤矿820工作面为工程背景，采用水文地质条件分析、数值模拟和综合分析相结合的方法，系统梳理了820工作面水文地质条件和面临的水害隐患，揭示了导水裂隙带演化规律，评价了工作面安全开采的可行性并提出了水害隐患防治技术。【结果】研究结果表明，820工作面开采导水裂隙带呈稍向外扩的“马鞍形”，最大发育高度为85.0 m，裂采比为28.33，波及直罗组下段含水层。工作面涌水模式为直罗组下段含水层通过导水裂隙直接流入井下；地表水主要通过河道基岩露头对直罗组下段含水层进行垂向渗透补给，进而涌入井下。为消除820工作面开采面临的顶板水害和地表水害双重隐患，提出了采前顶板疏放水、含水层水力联系精细探查、限高开采和地表水引流的水害隐患防治技术。【结论】研究成果对类似矿井的防治水工作具有参考价值。
【目的及方法】煤矿百万吨死亡率是衡量我国煤矿安全生产水平的核心指标，预测其数据对煤矿安全的监测能提供理论数据上的支持。基于灰色系统理论与马尔科夫链的耦合优势，构建灰色马尔科夫组合预测模型，对我国2016—2023年煤矿百万吨死亡率进行动态预测分析。【结果及结论】实证结果表明，组合模型的平均相对误差较传统灰色模型降低，预测精度提升0.003 9%，研究揭示了我国煤矿安全水平演进规律，预测得出2025年百万吨死亡率将下降至0.028，该模型预测结果与真实值近似，可有效用于煤矿事故的预防和监管，为管理部门提供一定的理论数据。
【目的】为解决赵石畔煤矿竖立井提升系统中钢丝绳损伤人工巡检强度大、效率低等问题，构建了一种基于磁记忆技术的矿井提升钢丝绳损伤在线识别系统，实现钢丝绳运行状态的实时监测与智能识别。【方法】系统采用磁记忆无损检测方法，基于B/S架构开发了赵石畔副井提升钢丝绳损伤在线监测软件平台，实现了对赵石畔副井提升钢丝绳内外部损伤的定量识别，并具备钢丝绳磁记忆数据的实时采集、稳定传输、可视化分析及历史查询功能。【结果】现场应用与实验结果表明，在钢丝绳最大运行速度为8.91 m/s下，系统识别提升钢丝绳内外部损伤准确率在95%以上，断丝定量检测准确率达到90%以上，损伤定位分辨率在±1 cm以内，损伤等级划分为轻度、中度、重度3个等级。【结论】系统能够满足复杂工况下赵石畔矿井提升钢丝绳损伤在线监测需求，为矿井提升系统的安全运行提供技术支撑。
【目的】为了查明车村煤矿一号井5号煤层5103工作面采空区瓦斯异常增高原因，对瓦斯来源进行定量溯源，为瓦斯治理提供方向。【方法】采集煤层及顶板油页岩瓦斯分析其组成及同位素“指纹”特征，初步判断采空区瓦斯潜在来源，利用建立的稳定碳同位素二端元模型进行定量计算分析。【结果】计算得出采空区瓦斯来源贡献比例，其中顶板油页岩瓦斯贡献占比>96%。【结论】明确了5103工作面采空区瓦斯主要来自顶板油页岩。研究成果为矿井采空区瓦斯治理提供了理论依据与方向。
【目的】针对深埋大采高工作面沿空留巷柔模砼墙留设宽度问题，以大海则煤矿20203工作面沿空留巷为工程背景。【方法】采用理论分析、数值模拟与工程验算相结合的方法，构建了柔模砼墙沿空留巷力学模型，并利用UDEC数值模拟揭示了不同墙体宽度（1.0 m、1.2 m、1.5 m、1.7 m）下的围岩变形与应力演化规律。【结果】研究表明，随着墙体宽度增大，围岩变形及应力集中显著减小，具有明显的边际效应。墙体宽度由1.0 m增至1.5 m时，顶板最大下沉量降低21.05%，稳定性显著提升；宽度增至1.7 m后改善幅度明显趋缓。【结论】结合工程参数验算，确定合理墙体宽度为1.5 m，此时墙体承载力为18 925.2 kN/m，安全系数为1.73，满足深埋大采高沿空留巷的安全性与经济性要求。研究结论可为深埋大采高沿空留巷柔模混凝土墙体宽度设计提供参考。
【目的】为破解高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采效率低、预抽周期长及煤与瓦斯突出风险高的技术难题。【方法】以西南某矿突出煤层为研究对象，开展深孔预裂爆破增透技术应用研究，通过解析技术原理、设计现场施工方案，结合LS-DYNA数值模拟与现场试验，系统评价增透效果。【结果】数值模拟揭示了爆破后煤体粉碎区、裂隙区的形成与扩展规律，有效应力随传播逐渐衰减；现场试验表明，爆破后瓦斯抽采浓度从7%升至14%，抽采纯量从0.015 m3/min增至0.030 m3/min，均提升2倍以上。【结论】该技术通过构建贯通裂隙网络、实现应力二次分布，显著提升煤层透气性与瓦斯抽采效率，有效缩短抽采周期、降低突出风险，为高瓦斯低透气性煤层瓦斯高效治理提供了可靠技术支撑与工程参考。
【目的】以陕西某矿为例，探讨5G技术在煤矿智能化转型中的关键应用。【方法】通过构建5G专网架构，实现采掘设备毫秒级同步控制、装备状态实时监测预警、AR辅助巡检效率提升40%及井上下协同作业优化。【结果及结论】数据显示，5G技术使单工作面日产量提升15%，设备故障停机时间缩短60%，形成可复制的"人-机-环"数字互联技术范式，推动煤炭开采向少人化、透明化、智能化跨越发展。
区段煤柱合理宽度设计是保障矿井生产效益的关键。【目的】为解决冯家塔煤矿3205工作面双顺槽开采区段煤柱留设问题，保证安全生产以及经济效益最大化，【方法】通过分析回采工作面区段煤柱影响因素，基于区段煤柱宽度以及巷帮支护强度的角度，计算出3205工作面合理宽度范围。通过构建FLAC3D数值模拟模型，并对比10～18 m宽度条件下煤柱的承载应力强度以及弹塑性区域范围，【结果】最终确定3205工作面区段煤柱宽度为17.75 m，提出了区段煤柱围岩控制技术并进行了工业性试验。【结论】结果表明，17.75 m的合理煤柱宽度以及锚杆索支护方案可有效保证顺槽围岩稳定性以及3205工作面的安全性，提高了矿井巷道掘进技术的可靠性、合理性和科学性，增大了矿井的安全程度和经济效益。