彬长矿区是我国黄陇大型煤炭基地的骨干矿区，很多煤矿为高瓦斯矿井。瓦斯的温室效应约为二氧化碳的21倍，若将矿井瓦斯直接排放，则会给生态环境造成显著的不利影响。如果把矿井抽出的瓦斯加以利用，不仅能大大降低瓦斯矿井对一次能源的需求，还可以减少运行成本，增加经济效益。现阶段瓦斯矿井对瓦斯最常见的利用方式为瓦斯发电。瓦斯发电虽可以降低井下用电成本，增加效益，但存在一定的缺陷，比如用量非常少，得不到大量应用；瓦斯催化氧化成本高，处理量也较小；瓦斯富集成本也较高，大规模利用困难；往复式热氧化技术，氧化效率低，而且通风瓦斯浓度的不稳定也给后续利用带来困难。若瓦斯发电作为应急电源，则会存在因供电不足或不稳定导致频繁断电的隐患发生，不满足国家新的发展理念和集团对生产矿井的要求，因此，亟需采用新的矿井应急电源动力供应方式。 围绕混动式瓦斯发电技术和电网控制两大核心问题，产学研究合作攻关和反复实践改进，取得如下主要科技创新成果： （1）提出了混动式瓦斯发电机组系统和混动式发电机组控制策略。针对目前瓦斯发电技术存在是缺陷，以降低发电机组维护成本和大功率柴油发电机投入为目标，设计了一种低浓度和超低浓度的混动式瓦斯发电系统；研究了发电机组的切换过程、始末过程、切换变化率、切换时运行状态等控制程序，提出了一种混动式瓦斯发电机组同向动态切换的控制策略。 （2）完成了瓦斯抽放系统和混动式瓦斯发电系统的耦合设计。根据应急电源的供电需求，研究确定了瓦斯发电机组和柴油发电机组装机方案和机组选型方案，基于图论原理和遗传算法针对性的优化了瓦斯抽采方法和瓦斯抽采系统的管网参数，确定了一种能够更好地适应混动式瓦斯发电机组气源需求的瓦斯抽放系统。 （3）优化了应急电网控制系统，增加了应急电源的稳定安全性能。通过分析励磁系统常见故障，研究确定了副井绞车电机励磁电流保护定值；根据混动式发电机电压调节原理，确定空载电压整定范围；通过建立发电机转速控制数学模型，采用BFO-PSO算法优化发电机组转速控制参数，对额定转速控制参数进行了优化；设计了DCS分布式电网控制系统，实现了应急电网控制系统信号分配的控制功能的稳定性。