本书主要介绍技术创新、智慧矿山三维系统的基本概念，分析了我国煤炭矿山技术创新现状、存在的问题及影响因素，研究了煤炭矿山技术创新能力评价指标及评价算法，并进行了实验验证。同时根据矿山的三维本源性特征，探讨了智慧矿山三维系统的研究。本书主要内容包括两大部分。 部分（ ～8章）是煤炭矿山技术创新能力的影响因素分析以及技术创新能力评价指标分析及多种评价算法研究，如影响煤炭矿山技术创新能力因素分析，基于遗传神经网络的技术创新能力评价，基于DEA的技术创新相对能力评价，基于AHP的煤矿技术创新能力评价以及基于粒子群优化神经网络的煤矿技术创新评价。第2部分（第9～14章）论述了智慧矿山的概念、关键技术以及研究智慧矿山三维系统的必要性，设计了三维系统架构及功能，创新性的研究并提出了三维系统高性能技术和实时数据库技术及PineCone实时数据库， 终构建了三维平台。本书可作为能源研究、矿山系统平台设计及信息管理等学科的科技工作者和高等院校师生的参考用书。

本书利用自主研发的煤岩剪切一渗流耦合试验系统，研究了煤岩孔裂隙结构发育特征及其力学特性、压剪荷载条件下不同尺度煤岩体的结构损伤演化机制及其渗透性演化规律，以及不同充填条件下断裂煤岩体裂隙面剪切破坏机制及其渗透性演化规律；探索了多场耦合条件下煤岩体中裂隙的开裂、扩展、贯通损伤演化过程；揭示了煤岩剪切破坏-渗流耦合机理。本书可供从事矿山开采、油气及地热开发等领域的决策者、管理人员、科研人员、工程技术人员以及高校师生参考。

本书围绕拟解决的重大科学问题“煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警”，以煤与瓦斯突出、冲击地压等典型的煤矿动力灾害为研究对象，通过对煤矿典型动力灾害多相多场耦合灾变机理研究及深度感知等技术和装备的研发，促进煤与瓦斯突出、冲击地压等煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警能力的提升，最终实现煤矿重大灾害灾变隐患在线监测、智能判识和实时准确预警。本书首先从理论上提出了多相多场耦合条件下动力灾害孕育演化机理和煤矿典型动力灾害多参量前兆信息智能判识理论及预警方法，其次在技术上涉及了基于大数据与云技术的动力灾害多元海量前兆信息提取挖掘方法、关键区域人机环参数全面采集、多元信息共网传输新方法、煤矿典型动力灾害前兆深度感知、泛在采集技术和装备，从而实现了煤矿典型动力灾害监控预警基础研究-关键技术开发-应用示范有机融合。

海洋是蕴含丰富资源的天然宝库，为人类的生存和发展提供了重要的物质保障。在人类社会不断发展、进步的过程中，伴随着人口的增长、科学技术的进步以及人类对海洋认识能力的提高，人类不断增加的资源开发需求与海洋资源有限性的矛盾日益突出。我国拥有管辖权的海洋面积约为300万平方千米，但是能够在现有条件下被有效利用的海洋矿产资源十分有限。作为国有资源性资产，我国海洋矿产资源开发过度与利用不足问题并存，究其原因在于现行海洋矿产资源性资产产权效率较低。本书通过对海洋矿产资源性资产产权效率的研究，旨在为建立我国高效率的海洋矿产资源性资产产权制度提供理论支持，实现我国海洋矿产资源性资产高效率开发利用，为推动我国海洋经济的可持续发展提供保障。

我国煤田火灾十分严重。煤火烧毁大量煤炭资源的同时严重危害着生态环境和地下水资源。目前我国煤田火灾在火区探测和工程治理方面取得了显著成效，但缺乏针对煤田火区发生发展机理的专门研究，因此无法准确阐释煤田火灾的发生与致灾过程，而煤火防治又面临新火区发生过程不清，煤火快速发展的过程特性和作用机制不明，以及火区复燃的特性及指标模糊等亟待解决的问题。基于此，本书对火区典型低阶煤贫氧燃烧的阶段性发展特性，及其结构基团转化的作用机制和反应动力学机理进行了相关实验和化学计算的研究工作。

智能快掘工法创新性地提出了以掘支一体化技术为核心，减量质围岩强化控制技术、多机协同控制技术、“技术、装备、工艺、组织”搞合系统化管理体系等作为保障，形成技术密集、成套系统化特征，依托新工艺装备实现“探、掘、支、破、运”一体化作业的大断面煤巷智能快速掘进技术，确保大断面煤巷快速、高效、优质、安全施工，为我国全面建成智慧煤矿发展新模式奠定了技术和理论基础，对提升我国煤炭科技的国际竞争力具有重大意义。

本书以深部巷道耦合支承层力学分析及分层支护控制为研究对象，综合岩石力学试验、数值仿真技术、理论研究和巷道模型试验以及工程实测等研究方法，提出深部巷道围岩“强-弱-关键”耦合支承层划分方法和参考标准，建立深部开挖巷道围岩耦合支承层力学模型，掌握耦合支承层的承载范围形成和演化规律，对比分析耦合支承层划分合理性，研究深部巷道“强-弱-关键”耦合支承层力学承载特性，探讨围岩耦合支承层稳定性与巷道结构性破坏作用关系，分析耦合支承层稳定性影响因素，提出巷道耦合支承层稳定性分层支护控制方法，研究高水平应力下分层支护巷道支承结构稳定性和围岩结构性破裂发展特点，最后科学化定量设计巷道结构性失稳分层支护对策。

本书建立了软岩巷道局部弱支护理论分析模型，利用自制的岩石高压蠕变测试系统，完成深部巷道围岩变形演化试验，得到岩石黏弹塑应变特性、蠕变速率变化规律以及围压对岩石蠕变影响规律；根据大跨度空间壳体结构的力学原理，设计了三维网壳支架，研制了地面专用加工模具，制订了施工技术要求与加工技术规范；设计的全封闭三维网壳锚喷结构能够充分发挥材料的特性，可缩性好，承载力高，消除了巷道局部弱支护的影响，较好地解决了软岩巷道支护难题。本书可供从事采矿工程、岩土工程、隧道工程等领域的工程技术人员、科研工作者及高校师生参考使用。

本书突出了矿山开采技术的基本概念与基本原理，首先介绍了地质矿产资源、矿产资源开采、智能化矿山建设、矿山开采技术等方面的基本知识，重点阐述了智能化矿山建设开采的发展、矿产资源与矿山地质勘查、矿产勘查技术方法、矿山矿产资源开采概述、矿床地下采矿方法、智能化矿山资源开采的发展趋势等内容。本书在写作时尝试多方面知识的融会贯通，注重知识层次递进，同时注重理论与实践的结合，提出了具有参考意义的新思路，对相关理论研究和政策实践均有较大助益。

本书系统地介绍了矿床露天开采基本概念、工艺技术和安全生产等内容，全书共分为9章，主要包括露天开采的基本概念与发展趋势，破碎、采装、运输和排岩四大工艺，露天采矿的境界优化、生产能力、开拓系统，以及安全与绿色矿山建设等技术经济与安全生产工艺技术体系等。本书可以作为高等院校采矿工程、矿物资源工程专业的本科生教材，也可以作为相关专业的科学研究、设计施工技术人员的参考教材。