石油化工储罐区除了有存储危化品的固定式储罐之外，还有在罐区道路上运输危化品的移动槽罐车，而槽罐车的介入可能会改变罐区内多米诺效应事故的扩展路径，导致事故后果升级，因此考虑移动槽罐车的影响对储罐区的风险分析具有重要意义。利用动态贝叶斯网络对石油化工储罐区内多米诺效应事故的动态演变过程进行建模分析，通过在网络中添加移动节点引入移动槽罐车对多米诺效应事故的影响，通过情景推演辨识罐区内多米诺效应事故的扩展路径，根据燃料燃尽时间和设备失效时间划分事故演变过程的时间节点，运用Probit函数模型和贝叶斯理论计算多米诺效应事故在各级设备单元的扩展概率，提出了石油化工储罐区内有移动槽罐车时多米诺效应事故的动态分析方法，为石油化工储罐区内多米诺效应事故的分析与预防提供方法支撑。通过对实际罐区进行案例分析展示了所提出方法的效果和优势，结果表明：当罐区内的多个固定储罐同时发生火灾事故时，事故可能会扩展到道路上或装卸区域内的槽罐车；当槽罐车作为初始事故单元时，在所研究案例的前提条件下并不会引发多米诺事故，这主要是因为槽罐车与固定储罐之间的距离足够远，遏制了事故传播。

暴雨天气下构建科学有效的长输管道受灾风险因子体系，对风险诊断与预测具有重要意义。针对相关研究的不足，设计了双阶皮尔逊关联的风险因子筛选方法。在初选阶段，采用皮尔逊相关矩阵和变异系数双重准则，降低候选风险因子间信息冗余，形成初选风险因子体系；在终选阶段，设计信息冗余贡献度算法，循环计算初选风险因子的信息冗余贡献度指数，筛选对整体相关性贡献较小的风险因子，构建终选风险因子体系。为验证方法的有效性，选取K-中心和K-均值聚类算法对比。结果表明：所提方法的风险因子信息解释强度为1.033,累计信息贡献率达89.9%,显著高于K-中心聚类算法(1.007,51.2%)和K-均值聚类算法(1.057,53.7%)。该方法可为暴雨天气下长输管道风险预测与预警提供有力支持。

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。

为提升爆破质点峰值振动速度(Peak Particle Velocity, PPV)的预测精度，提出了一种基于遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化的投票回归(Voting Regressor, VR)集成模型(GA-VR)。基于某露天矿实测数据，采用GA优化梯度提升回归、随机森林回归和决策树回归的超参数，并通过投票机制集成模型；同时利用夏普利加性解释(SHapley Additive exPlanations, SHAP)从全局和局部角度分别解释影响因素预测PPV的机制。结果表明：GA-VR模型在测试数据上R~2为0.948,预测性能优于6种对比模型及5类异质优化算法。通过SHAP分析可知影响因素中测点与爆破位置水平距离占主导因素，其次为最大段药量、测点与最小抵抗线夹角。提出的模型在保障高精度预测的同时提供了具有可解释的预测依据，可用于指导爆破参数的智能优化与安全控制。

为了应对矿井火灾后人员逃生问题，提出了一种融合Logistics混沌映射、差分演化变异算子和非均匀高斯扰动策略的樽海鞘算法(Salp Swarm Algorithm, SSA),应用于机器人路径规划。对樽海鞘算法易陷入局部最优解、路径寻优能力有限和避障性能的固有不足等问题进行显著优化。为验证改进樽海鞘算法的优越性，选取樽海鞘算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法及遗传算法(Genetic Algorithm, GA)三类经典算法作为对照组，在基于栅格地图构建的环境框架下，开展多智能体路径寻优模拟仿真试验。结果表明：在路径长度方面，改进樽海鞘算法最优长度较GA缩短8.6%,较PSO缩短22.7%,较SSA缩短13.3%;在路径求解稳定性方面，改进樽海鞘算法较GA性能提升50%,较PSO提升幅度达93%,比SSA算法提高了77%。

在“双碳”目标背景下，掺氢天然气输送技术已成为能源结构调整的重要研究方向。通过试验探究了甲烷-氢气混合气体的燃烧特性，重点分析了不同掺氢比例对射流火焰温度、尺寸及燃烧时间的影响规律。使用电火花点燃不同体积分数的甲烷与氢气混合气，利用多通道火焰捕捉相机进行记录。结果表明：体积分数为5%～30%的氢气掺入使火焰最高温度从992.0℃提高至1 021℃,提升了3.0%;氢气体积分数增加至80%和100%时，火焰温度明显增高；甲烷体积分数为80%时，稳定燃烧阶段平均火焰高度峰值为44.39 cm;氢气体积分数的增加能够缩短燃烧时间；纯甲烷火焰前期呈现蓝色，后期呈现橙红色，而随着氢气体积分数的增加混合气体火焰颜色逐步由蓝变红。研究结果可为天然气掺氢输送优化设计提供试验数据参考。

为揭示不同类型机械伤害事故致因机理的差异，基于2003—2023年的340份机械伤害事故报告，采用改进的人因分析与分类系统模型识别人、机、环、管4个维度的34项致因因素，应用Apriori挖掘因素间强关联规则，并构建贝叶斯网络模型进行反向推理与敏感性分析，以明确不同伤害类型的关键致因路径。结果表明：不同伤害类型事故致因机制存在明显差异，事故起数最多的挤压类事故主要受到环境嘈杂、信息传递不到位及违规探入、进入设备内部的影响；操作失误在大部分事故类型中占主导作用。根据关键致因路径结合本质安全理念，制定了现代安全理念下的靶向干预措施，以促进机械相关行业安全绩效。

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。

非煤矿山一般应用房柱法开采近水平薄及中厚矿体，不仅开采效率低、资源损失大，还常发生冒顶事故。为了提高资源利用率、开采效率及安全性，提出了基于切顶卸压理论的长壁后退采矿法，并探索切槽放顶位置等设计方法。借助结构力学，采用弹簧岩梁承载模型计算岩梁的极限破断跨度，进而推导出切槽放顶位置的设计方法；依据切顶卸压理论设计切槽放顶钻孔深度；利用数值模拟优选切槽放顶宽度，并分析切槽放顶前后顶板地压运移规律。结果表明：依据岩梁顶板破断跨度设计的切槽放顶位置有利于覆岩充分冒落并及时接顶；随切槽放顶宽度增大，松石接顶坝的承载能力增大，采空区高达3 m时优选的切槽放顶宽度为10 m;随着工作面沿走向推进，不切槽放顶时工作面的支承压力峰值、采空区覆岩受拉区最大厚度和最大拉应力均不断急剧增大，初次达到极限跨度，尤其切槽放顶后，工作面支承压力峰值、采空区覆岩最大拉应力不断变平缓，切槽放顶前后采空区覆岩受拉区最大厚度变化趋势不变；切槽放顶后除局部覆岩垂直下沉量比放顶前略微增大外，其余均小于放顶前，其中，初次切槽放顶时顶板上方78 m以上的覆岩最大位移小于放顶前，二次切槽放顶时顶板上方15.67 m以上的覆岩最大位移小于放顶前，且初次切槽放顶时80 m、二次切槽放顶时110 m以上覆岩下沉值都不足10 mm。

矿业是国民经济的基础产业,安全与绿色是矿山高质量发展的根基与底线。矿山作为能源与基础原材料供应的核心领域,正面临资源渐趋枯竭和生态环境约束持续趋紧的双重严峻挑战。因此,统筹高水平矿山安全与高质量绿色转型,不仅是打破传统矿业发展瓶颈的必由之路,更是新时代矿业可持续发展的根本保障。在这一历史进程中,以先进科技为支撑的矿山安全与绿色转型技术,在防范化解重大系统性风险、守护生态红线方面发挥着至关重要的作用。