针对极近距离煤层下行开采时再生顶板稳定性影响下煤层安全高效开采的核心问题，研究再生顶板稳定性评价理论与方法，以保障矿井的安全生产。构建了涵盖再生顶板自身因素、地质环境因素和开采扰动因素3个准则层及岩性组合、压实胶结时间等8个指标的综合评价指标体系。提出了一种层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-熵权组合赋权与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)相耦合的评价模型，通过组合赋权法均衡主客观权重以科学确定指标影响程度，利用TOPSIS法计算各评价对象的相对接近度，以此量化稳定性。基于ArcGIS平台采用反距离权重(Inverse Distance Weighting, IDW)法实现了再生顶板稳定性的空间可视化表达并提出分区管理对策。以胜利煤矿层间距极小(平均1.45 m)的14、15煤层为工程背景进行应用研究，分析方法的可操作性与科学性。结果表明：(1)岩性组合是影响再生顶板稳定性的主导因素，其权重高达0.543;(2)再生顶板稳定性可划分为4个等级，研究区15煤层再生顶板稳定区(Ⅰ级)和较稳定区(Ⅱ级)占比达80%,整体稳定性较好；不稳定区(Ⅲ级)与极不稳定区(Ⅳ级)主要分布于水文地质条件复杂、有少量断层、岩性组合差且胶结时间短的区域；(3)经相似回采工作面验证，模型评价结果与现场实际吻合度达80%。构建的评价模型与方法能有效实现对极近距离煤层再生顶板稳定性的评价与空间预测，研究结果可为类似条件下煤层安全开采提供理论依据和技术支持。

为实现矿山的安全生产与资源的可持续利用，将煤氧化自燃问题从被动治理转向主动预防，探究煤体在碱性环境中的氧化自燃现象，开展水质监测试验，检测原煤在碱性水溶液浸泡过程中pH值、氧化还原电位(Oxidation Reduction Potential, ORP)、电导率(Electrical Conductivity, EC)、总溶解固体(Total Dissolved Solids, TDS)各参数的变化趋势；通过程序升温试验，检测煤样受不同浓度碱性水溶液浸泡后气体的析出情况，分析煤样的氧化特性；运用分析计算得出表观活化能，探究不同碱性强度对煤氧复合反应所需突破的最低能量壁垒。结果表明：基于水质监测试验发现，碱性水溶液浸煤过程中会对煤体造成侵蚀，且溶液碱性越强侵蚀情况越严重；通过程序升温试验中所计算得到的耗氧速率和CO、CO_2生成速率及放热强度发现，溶液的碱性越强，煤氧复合反应的强度越剧烈，反应所产生的热量也随之增加；根据表观活化能计算结果发现，煤样在碱性越强的溶液浸泡下，煤氧复合反应所需突破的能量壁垒越低，煤的反应活性越强。

针对采空区煤自燃危险区域边界模糊、传统划分方法难以有效处理不确定性的问题，基于模糊集理论，构建了一套完整的模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)聚类分析框架，通过引入模糊隶属度机制，构建融合温度、氧气浓度等多维指标的评价体系，建立从模糊相似矩阵到等价矩阵的完整数学推导流程，并借助MATLAB实现算法编程与可视化分析。设计基于λ-截集的动态聚类机制。在聚类优化方面，提出结合F统计量的自适应粒度控制方法，实现对过渡区域边界的最优识别。结果表明，调节聚类参数λ可有效控制分类粒度，近工作面区域测点聚类结果对λ变化敏感，反映其空间差异性较大；远工作面区域测点分类稳定，体现环境均质特征。进一步利用F统计量确定最优λ值，获得的“三带”划分结果：进风侧氧化带范围为72～96 m、回风侧为36～72 m,与现场“灾害综合智能管控平台”基于氧气阈值的划分结果进风侧72～103 m、回风侧36～66 m相比，该方法在进风侧识别出7 m“次氧化区”,在回风侧延伸出6 m“潜伏风险区”,两侧偏差均小于10%,验证了划分结果的可靠性。研究不仅实现了与现场数据的一致性，更通过多指标融合揭示了单一氧气阈值法无法捕捉的风险细节，为采空区煤自燃危险区域识别提供了一种更精细、更可靠的数据驱动划分手段。

煤层注入活性液不仅能改善煤体的润湿性，还会影响煤中瓦斯放散特性。为了探究十二烷基活性剂对构造煤瓦斯扩散的抑制效应，开展了构造煤外加不同质量分数的十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)与十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS)单一及复配活性剂溶液的瓦斯扩散试验，分析了不同活性液对瓦斯扩散量、扩散速率、扩散系数及抑制率的影响规律。结果表明：随着溶液质量分数增大，活性液与煤的接触角呈现“V”形变化，SDBS溶液对煤的润湿效果整体优于SDS溶液；对于单一活性液，质量分数3%的SDBS与SDS瓦斯抑制效果最佳，扩散系数分别为2.059×10~(-6) cm~2/s和2.465×10~(-6) cm~2/s,较干燥煤分别降低62.9%和55.6%,但质量分数5%SDS溶液因疏水反转效应导致瓦斯抑制效果劣化；在复配体系中，SDBS与SDS体积比1∶1时对瓦斯的协同抑制效应显著，润湿煤扩散系数仅为2.241×10~(-6) cm~2/s,抑制率较单一SDS溶液提升10百分点以上；当SDBS与SDS体积比偏离1∶1时，胶束稳定性下降，瓦斯抑制效果减弱。

随着矿山安全智能化与绿色转型技术的加速推进，矿井运输系统的安全逐渐成为新质生产力体系中的核心要素。矿用架空乘人装置作为重要的人员运输设备，其安全运行能够有效保障人员生命安全和生产系统的高效协同。在矿用钢丝绳表面损伤检测任务中，针对传统人工目视法检测效率低、可靠性差、煤矿未经检查定期更换钢丝绳易造成资源浪费等问题，提出一种基于轻量化特征增强模型(GhostConv PPA BiFPN WIoUv3 YOLO,GPBW-YOLO)的钢丝绳表面损伤检测方法。首先，在Backbone部分引入GhostConv,通过去除冗余特征降低模型复杂度，提高特征提取效率；其次，将并行化补丁感知(Parallelized Patch-Aware Attention, PPA)注意力机制融入C3K2模块中，其中PPA注意力机制通过损伤区域的先验机制和对损伤特征的位置感知，有效提高了模型对损伤特征的关注度。再次，在Neck部分使用双向特征金字塔(Bidirectional Feature Pyramid Network, Bi FPN)机制进行多尺度特征融合，通过结合一种多尺度特征融合权重和跨越阶层式的融合方式，提高对不同尺度钢丝绳损伤特征的融合效率；最后，将WIoUv3作为模型的边界框损失函数，并引入一种动态梯度增益策略，该策略降低了高质量样本的竞争性和低质量样本的有害梯度，可在模型训练的过程中重点关注普通样本带来的梯度效益，进而提高模型在训练过程中的整体性能。试验结果显示，GPBW-YOLO模型mAP@0.5达到92.0%,帧率(Frames Per Second, FPS)达到119.0帧/s,较YOLOv11n分别提高了2.6百分点和8.4%;其参数量、计算量和模型存储量分别为1.9 MB、6.2 GB和4.2 MB,较YOLOv11n分别降低26.9%、1.6%和23.6%,满足对钢丝绳表面损伤检测的需求。研究为矿山智能运输体系建设提供了相关技术支撑，有助于推动矿山装备在智能化、安全化与绿色转型方向的发展。

为了有效防控露天开采产生粉尘的扩散问题，降低粉尘扩散对作业人员健康与周边生态环境的威胁，有力支撑露天矿山绿色转型，首先，系统梳理了不同生产工序条件下粉尘差异化扩散特性方面的研究进展；然后，总结了露天开放环境中风流、湿度、温度等气象条件对粉尘扩散的作用；最后，基于当前研究的局限性，展望了露天粉尘扩散机理研究的发展趋势。结果表明：现场实测受环境扰动影响显著，实验室试验和数值模拟常因过度简化而难以真实反映实际工况；针对呼吸性粉尘的扩散动力学行为及多因素耦合机制的研究尚待深入。未来应致力于研发大尺度、高精度数值仿真平台，构建多参数协同的粉尘连续监测体系，发展基于人工智能的粉尘质量浓度预测与智能预警方法，探究气象与地形条件对呼吸性粉尘迁移的耦合作用机制。

码头施工由于交叉作业多、临水作业多、施工环境恶劣等导致事故隐患层出不穷，且传统评价方法依赖专家经验，评估结果的主观性较强，因此优化风险评价模型对降低施工安全风险至关重要。基于系统理论过程分析法(Systems Theoretic Process Analysis, STPA)和后果逆向扩散法(Consequence Reverse Diffusion Method, CRDM)法，构建适用于码头施工安全风险评价的指标体系；运用序关系分析法(Order Relationship Analysis Method, G1)与改进CRITIC法(Improved Criteria Importance Through Intercriteria Correlation, ICRITIC)分别确定主客观权重；采用博弈论进行组合赋权，避免单一赋权方法的片面性；引入云模型理论将定性指标进行定量化表征，构建基于组合赋权-云模型的码头施工安全风险评价模型，并将该模型应用于Z码头施工实例。结果显示：该码头施工综合风险为“一般风险”,其中桩基工程施工、安全意识、水文条件、安全管理制度建设是影响该码头施工安全的4个主要基础指标，云数字特征期望值分别为44.80、63.20、46.10、42.20,评价结果与现场调研的实际情况相符，验证了方法的可靠性。

为有效解决掘进工作面粉尘浓度过高问题，提出一种基于空气幕阻隔、喷雾降尘与负压集尘协同作用的吹吸耦合除尘系统。采用数值模拟与试验研究相结合的方法，通过建立掘进巷道与吹吸耦合除尘系统几何模型进行模拟计算，分析系统风流流场、速度切面及雾滴粒子运动轨迹的变化特性；最后通过流场观测试验和控尘试验，验证该系统的风流特性及降尘效率。结果表明，射流速度为30 m/s时，可形成有效的射流风幕，射流出口偏转角度为17°时流场卷吸效果、雾滴包裹裁割部和覆盖掘进壁面效果最优。基于数值模拟参数设置相似试验参数进行试验验证：流场观测试验结果表明，当射流出口偏转角度为17°时，风流卷吸效果最优；降尘试验结果表明，司机位置处的降尘效率最高为93.08%,可有效改善掘进工作面作业环境。

由于粉砂互层联络通道冻结法施工易引起较大的冻胀融沉变形，施工风险高，因此掌握施工过程温度场与位移场变化规律对施工安全十分重要。研究基于武汉市轨道交通12号线联络线金后区间联络通道冻结施工工程，利用ABAQUS软件构建联络通道冻结法施工三维数值模型，探究冻结法施工过程中积极冻结期、维护开挖期以及自然解冻期内的温度场和位移场演变规律，并进行参数敏感性分析。计算结果显示：在积极冻结期内，冻结壁温度下降速率随冻结时间的延长逐渐越小，且地表隆起呈“倒U形”分布，正中心隆起最大值为14.1 mm;在冻结开挖期内，地表最大沉降为-3.6 mm;在自然解冻期内，地表融沉“U形”分布，正中心融沉最大值为-9.5 mm。此外，研究发现随着冷媒温度的降低与导热系数的增大，冻结壁平均温度达到-10℃所需时间减少，最低冷媒温度为-30～-25℃较为合理，并且随着冻胀率及融沉率增大，冻胀位移与融沉位移明显增大。

为推动煤矿安全高质量发展，在科学界定煤矿安全领域新质生产力理论内涵的基础上，从新质科学技术、新质人才资源、新质产业形态和新质生产方式4个维度，构建了包含12个二级指标、39个三级指标的评价体系。采用熵权-逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)、核密度估计、耦合协调度分析、障碍度模型，测度分析了陕西省2014—2023年煤矿安全新质生产力发展水平及其阻碍因素。结果表明：研究期内新质生产力发展水平呈现逐年稳步上升趋势，综合评价指数由0.232增长至0.721;核密度图主峰位置逐步右移、峰值先升后趋于平稳，整体发展水平不断提升，进入平缓的增长期；耦合协调度分析发现，各子系统实现更高水平耦合，由轻度失调向优质协调转变；障碍度分析表明，新兴及未来产业、技术转化应用、数字产业是制约新质生产力发展的关键阻碍因素，进而提出煤矿安全领域新质生产力发展框架，以期促进煤矿安全领域转型升级。