煤矿瓦斯爆炸参数的突变与混沌研究

煤矿发生瓦斯爆炸的过程实质是井下气体状态发生突变的过程，本文首先采用突变理论建立了瓦斯爆炸数学模型，然后利用混沌理论和方法分析计算了有关瓦斯爆炸安全参数及条件，得到了瓦斯感应期，引爆参数等随井下条件的不同具有一定的混沌性质，理论上证明一些新的结论并验证了一些实验结果，为理论分析和实践提供了理论依据。     

垞城煤矿井下氮气窒息事故原因分析

我国有多个煤矿发生过氮气缺氧窒息伤亡事故，一般认为是由于瓦斯风化带中的N2涌出所致。但在徐州垞城煤矿，氮气窒息事故不仅在浅部，也在深部采区发生。分析该矿煤系地层后发现，在氮气窒息事故发生的地点，煤层上方均有红层。根据地球化学理论，可以认为该矿煤系地层中氮气的来源于红层的氧化作用，即成煤物质中的氮元素在成煤阶段形成NH3，上升遇到红层时，可被红层中的Fe2O3氧化生成N2，并赋存在岩层之中。岩石中赋存的N2可通过断层裂隙进入采矿空间，从而造成氮气窒息事故。     

机械扰动下风流非稳定流动的数学模型

从流体力学基础理论和矿井风流流动的基本规律出发，推导出了机械扰动下，矿井风网内风流一维非稳定流动的数学模型。为矿井风流非稳定的分析提供了数学基础。     

应用综合分析法分析矿井涌水量

通过影响涌水量因素的观测数据，进行综合分析研究，找出几个起支配作用的主导因素，试用传统的方法与现代新方法结合进行计算，与开采的实际涌水量进行对比分析，取各种方法之所长，提高预计矿井涌水量的准确度，为设计生产部门提供科学依据，达到既经济，又安全的目的。     

矿井通风系统多目标模糊优化的数学模型

按目标分层，用分层模糊优选理论对矿井通风系统设计方案进行优选，分层时允许评价因素重叠，从而便于确定目标与评价因素的权重。本研究成果已应用于中条山有色金属公司胡家峪铜矿通风系统优化研究中，同时本文的方法也可以应用于其它领域中的类似问题。     

矿井设计的整体评价及其投资动态规划

应用建立在加权偏差总均方根基础上的整体评价法，按矿井地质条件和各项技术经济指标，比较了三部煤矿设计，并用投资动态规划法提出了合理的投资决策。     

演马矿煤矸石矿井填充对地下水环境的影响

对演马矿煤矸石进行浸泡和淋溶实验,研究了煤矸石矿井填充对地下水环境的影响.实验测定淋溶液中矿化度最高为6.80 g.L-1,高锰酸盐指数为7.50 mg.L-1,锰指数为2.30 mg.L-1;浸泡试验溶出液中pH值、高锰酸盐指数、氟离子(F-)超过地下水3类标准.结果表明,对地下水产生影响的主要污染因子为矿化度、氟离子、高锰酸盐.锌、锰、铜等重金属溶出率随时间增长较快,但不超标.这表明可以用煤矸石进行矿井填充,以解决煤矸石的污染.     

矿井井巷工程可视化数据管理系统研究

确立了矿井井巷工程巷道数据管理系统(RDMS)研制的基本目标,根据工程实践建立起采掘工程平面图专用图素集,研究构造了工程平面图形的组织与管理模式。利用AutoCAD2000VBA二次开发技术,将矿图中的巷道、工作面等图形元素与它们的相关数据信息链接起来,建立起井巷工程RDMS系统,为实现矿井井巷信息的可视化管理提供保证。     

矿井瓦斯涌出量时间序列的分形特性分析

应用分形论中的R/S分析法对矿井瓦斯涌出时间序列进行分析。计算了时间序列的赫斯特指数、概率分布分形维数和轨迹分维数。讨论了它们在矿井瓦斯涌出预测中的指导意义。计算结果表明正常情况下矿井瓦斯涌出量的变化趋势具有很好的持久相关性，可以用分形论对其作出趋势预测；而发生火灾时，持久相关性不明显。但两种状态下的概率密度分布都满足分形分布；时间序列轨迹都具有明显的分形特性。     

XDSL技术群与矿井远程通讯的研究

全面分析了矿井环境的特殊性，为了克服光纤传输方式的缺点和采用视频电缆传输方式的不足，解决在矿井条件下实现安全、高速通讯这个难题，建议在矿井通讯中引入基卜普通双绞线的宽带通信技术——xDsL技术。在介绍了xDSL技术群的特点及其基本原理的基础上，结合正在研发的远程视频监控系统和矿井移动通讯系统的实际情况，提出了已经初步研发成功的基于ADSL和HDSL技术的系统级应用模型，最后，给出了将ADSL技术和HDSL技术应用于矿井通讯的改造方案。实践证明：在现行条件下，基于普通双绞线的xDSL技术群是矿井通讯更为现实、可行的传输方式。