本书以巷道掘进施工中的精确定位、定向导航和成形截割为主线，围绕“防爆单目相机 点线激光标靶 空间定位模型”相关技术，系统介绍了煤矿井下特殊环境下视觉定位与导航方面的基础理论、方法和应用。本书主要内容包括矿用防爆相机成像建模与标定技术、井下特殊环境下退化图像的清晰化重构技术、基于单目视觉的煤矿井下掘进机精确定位与导航系统、基于平行激光束的悬臂式掘进机全局动态定位技术、基于三激光束的掘进机机身位姿测量技术、基于多点红外LED的悬臂式掘进机局部动态定位技术、掘进机位姿视觉测量系统性能测试与工程应用、基于双目视觉的悬臂式掘进机位姿测量方法、基于非合作标靶的井下视觉动态定位技术。本书采用二维码集成了相关视频（19条）和彩图，以便读者阅读和理解。本书可作为机械、自动化、计算机、矿业、土建（地下空间及隧道工程）等相关行业专业技术人员的参考书，还可作为高等院校机械类、自动化类、计算机类、矿业类、土建类等专业高年级本科生和研究生相关课程的教学参考书。

《北部湾盆地涠西南凹陷页岩油形成条件及富集规律》重点介绍涠西南凹陷页岩油形成条件和富集规律研究所取得的四方面成果：提出“三端元、四大类、十二亚类”页岩岩相划分方案，筛选出不同类型页岩中的优质岩相；建立页岩油储层微观孔喉全尺度表征技术，明确流沙港组页岩储层评价关键参数，优选出储集甜点段和甜点区；构建海上页岩油资源量分级评价标准，对涠西南页岩油进行资源量分级分类评价；发展出海上页岩油超甜点（体）概念，建立起具中国海域特色的页岩油富集超甜点（体）综合评价体系。

《煤矿区重构土壤有机碳变化及土壤呼吸特征》主要针对煤矿开采引发的地表沉陷和煤矸石固废堆积等环境问题，以早期建设的地质环境综合治理和土地复垦工程为对象，研究煤矸石充填重构土壤剖面有机碳变化、土壤呼吸环境因子效应及CO2排放特征。《煤矿区重构土壤有机碳变化及土壤呼吸特征》共6章，系统介绍了土壤重构基质（煤矸石）特征、重构土壤温湿度环境因子、土壤有机碳分布与变化、植被与覆土厚度对土壤有机碳和腐殖质的影响、土壤呼吸及其与温湿度因子的关系、重构土壤腐殖质氧化对剖面气热变化响应、重构土壤气热条件变化对植物生长的影响等。

本书以沁水煤田15号煤储层为研究对象，研究了煤岩的力学性质，并通过水力压裂试验研究了水力裂缝在煤层气储层中起裂和扩展的控制因素，通过理论分析、实验室试验、数值模拟等研究并总结了煤岩水力裂缝起裂和扩展的规律，为深部煤层气资源的开发提供参考。

本书在概述人工智能与地球物理勘探的基本原理及二者关系的基础上，总结了以深度学习为代表的新一代人工智能技术在地球物理勘探领域中取得的研究进展与核心成果；主要介绍不同人工智能算法在地震资料处理、地震资料解释、地震资料反演和储层流体预测四大类场景中的实现原理及数值模拟数据、物理模拟数据和实际数据的效果分析，并对人工智能地球物理勘探的未来发展方向进行总结与展望。

以冲击地压、煤与瓦斯突出为代表的煤岩动力灾害严重威胁着矿山企业的安全高效生产，微震监测技术作为矿山安全监测的重要技术手段被广泛应用。《矿山微震信号处理技术与应用》从微震信号分析基础理论出发，对矿山微震信号的处理技术与应用进行了系统研究和总结，内容涵盖矿山微震信号诱发机制与传播规律，微震信号预处理与去噪分析、特征提取与定量表达，微震信号自动识别、到时拾取、震源优化定位等。

《煤矿胶结充填材料性能需求设计》针对煤矿胶结充填材料性能需求设计进行系统阐述。内容包括煤矿胶结充填开采技术进展、煤矿胶结充填材料输送与力学性能、胶结充填料浆屈服应力和分层指数等管输性能指标、煤矿胶结充填管道输送性能需求设计方法、煤矿胶结充填体早期强度需求与标定方法、胶结充填体后期强度需求及其对采空区充实率的影响机制、煤矿胶结充填材料配比超目标优化方法以及工程实例等。

《低丘缓坡开发生态功能变化与模式研究》从低丘缓坡山地开发生态系统服务功能价值变化及其驱动因子研究入手，通过拓展低丘缓坡山地区域小尺度地理空间的生态系统服务功能价值精细计算理论和模型方法，对云南省批准实施的80余个低丘缓坡山地开发项目区以及典型样本区——大理市低丘缓坡开发区，进行深入的实证研究和实验模拟，研究设计提升低丘缓坡山地开发生态系统服务功能的开发模式和管理机制，为构建云南省低丘缓坡山地开发与生态保护协调发展的土地利用和建设开发管理新格局提供理论支撑和政策依据，为我国低丘缓坡土地综合开发利用提供理论参考。

《南祁连山上庄磷稀土钪矿床成因及成矿机制》以南祁连上庄磷稀土钪矿床为典型矿床研究对象，详细介绍了拉脊山蛇绿混杂岩带中与基性-超基性岩有关的稀土、钪矿成因和形成机制。通过岩石学、岩石地球化学、单矿物地球化学和同位素地球化学，扼要阐述了该矿床的俯冲成矿地质背景，明确了矿石中轻稀土元素和钪的赋存状态，系统解释了有益元素富集成矿的幔源岩浆过程和机制；同时，以野外实地调查资料为依据，预测了该地区的成矿潜力和找矿方向。总之，《南祁连山上庄磷稀土钪矿床成因及成矿机制》紧密结合关键矿产领域研究前沿和应用实践，注重于地质现象洞察和实测数据分析，既创新了成矿理论，又实现了关键金属找矿的突破。

本书以神东煤田上湾煤矿12401综采工作面为工程背景，采用现场实测、室内物理力学实验、相似材料模拟实验、数值计算等研究方法，分析浅埋8.8m大采高采场矿压显现特征，揭示浅埋8.8m大采高采场围岩破坏失稳机理，研究浅埋8.8m大采高采场覆岩运动特征与采动应力动态演化过程，提出浅埋8.8m大采高采场围岩控制方法，并开展相关工程应用工作。本书介绍的研究成果丰富了大采高超大采场煤炭开采理论与方法，可为我国其他相似条件矿井的煤炭开采提供借鉴。