煤矿事故作为一种最常见、高死亡率的突发事故,已经受到社会各界的重视,且随着科技的进步,煤矿安全状况不断改善,煤矿事故已经明显减少,百万吨死亡率也大幅度下降。尽管如此,但仍然不能完全杜绝煤矿事故。在这种情况下,研究如何预防事故、如何在事故发生时做出快速反应以及如何控制事故影响,可以使事故带来的后果减小到最低程度,因此,煤矿应急管理的研究非常必要。通过煤矿企业调研和收集现场数据资料,从煤矿应急预案、应急管理体系、应急能力评估等方面对我国煤矿事故应急管理现状进行了较为详尽的研究,并从应急管理组织结构、运行机制、人才队伍建设和应急保障体系等方面,找出了我国煤矿突发事故应急管理存在的问题。通过研究发现,煤矿系统是一个复杂的不确定时变系统,因而笔者应用系统科学思想,建立了煤矿稳态系统的体系结构,从生产运输、物流配送、资源保障和安全管理四个子系统对该系统进行了较为详细的描述。运用系统动力学原理、李雅普诺夫方法和鲁棒性能分析方法,对该系统进行稳定性分析,并发现了稳态系统具有复杂性、时变性、潜在秩序性、不稳定性和可控性五个特征。根据稳态系统的特性,将煤矿系统的参数模拟为信号传输,当稳态系统发生了事故即表现为信号被干扰,运用离散小波变换原理对干扰事件进行了检测,应用控制论原理将扰动参数添加到稳态系统模型中,对构成的扰动模型进行了求解并得到了控制律,从而找到了系统外扰可测状态的控制方案。在此基础上,以一次煤与瓦斯突出事故为例对上述模型进行了应用验证,将A矿1440个瓦斯浓度监测数据模拟成信号格式进行离散小波变换,检测出4个可能的煤与瓦斯突出时间点。同时将该煤矿系统中的参数近似拟合成了线性定常系统,得到了该事故状态下的状态反馈加扰动顺馈控制律,进而得到煤与瓦斯突出事故发生时的控制策略。据此,提出了各种煤矿事故对应的应急管理策略,为煤矿突发事故应急管理提供有效的理论支持。本文的创新点在于,将控制理论运用到煤矿应急管理问题上,将煤矿事故模拟为系统的一次干扰事件,用离散小波变换方法检测该干扰事件为事故的预防和实时检测提供了一种新思路。同时,用含参数的微分方程组表达煤矿受扰状态模型,通过对扰动可测状态下的控制策略进行分析研究,得到应急管理策略,为预案编制提供了强有力的理论依据,在煤矿企业安全管理方面具有现实意义