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在生产安全与生态安全的高要求下,企业为减少安全损失,降低能源及排污成本,会投入一定的安全资源。在资源投入总量的限制下,各子要素之间存在资源竞争,由企业安全投入决策不科学导致的投入结构失衡成为制约我国煤炭生产企业发展的主要原因,在造成资源浪费的同时企业的生产事故及环境问题未得到有效改善,给企业及国家带来了沉重的经济负担。因此,如何高效利用资源,兼顾生产安全与生态安全方面的现实需求,实现煤矿在安全强约束下的绿色、高效可持续发展目标成为煤炭行业亟待解决的现实问题。本文首先采用支持向量回归机建立安全损失模型,在此基础上,以安全损失成本最小化为目标函数,结合现实约束条件,构建了面向绿色生产的煤矿安全投入优化模型;采用改进的粒子群寻优算法(IPSO)对模型进行求解;最后,以X矿井为例进行实证分析,验证了模型的有效性,并根据优化结果提出了对策及建议。本文的主要研究内容包括:(1)构建安全损失模型。从人员、机械设备、环境、安全管理、治污投入等方面探讨安全影响因素,并确定投入指标;有鉴于传统的C-D函数拟合安全投入与安全损失间作用关系的方法对解决煤炭生产领域中模糊复杂的安全投入问题具有一定局限性,故引入支持向量回归机拟合并构建了安全投入与损失的作用机理模型。(2)构建并求解安全投入优化模型。在安全损失模型构建的基础上,以最小化安全损失成本为目标函数,以实际需求限制为约束条件,确立了面向绿色生产的煤矿安全投入优化模型;为保证全局收敛性,在PS-PSO算法的基础上引入自适应控制策略对算法进行改进,并对模型进行了求解。(3)以某矿业集团X矿井为例进行实证研究并提出相应对策。首先,通过对X矿井进行调研并收集数据,构建了X矿井面向绿色生产的煤矿安全投入优化模型;其次,将两种求解方法的优化结果与优化前X矿井的安全投入情况进行对比,结果表明基于IPSO求解方法的模型能够进一步降低安全成本;最后,针对X矿井的优化结果提出了改进建议,以此实现安全投入优化方法在煤炭生产过程中的应用。研究结果表明:本文建立的煤矿安全损失模型能够更加准确地描述安全投入与安全成本间的非线性作用关系,基于此所构建的面向绿色生产的煤矿安全投入优化模型实现了安全投入结构优化的目的,并在模型求解部分得到了更为理想的结果。本文不仅从理论上丰富了面向绿色生产的安全资源投入优化的研究范畴,同时对安全高效开发我国煤炭资源、实现煤炭行业的可持续发展目标提供方法支持。