本书是第一本非平衡态冶金热力学的专著，构建了非平衡态冶金热力学的理论体系。系统地阐述了非平衡态冶金热力学的基础理论和基本知识，内容包括非平衡态热力学基础、单元和多元体系的均相反应、气体与无孔隙固体的反应、气体与多孔固体的反应、气-液相反应、液-液相反应、液-固相反应、固-固相反应和一些应用实例，给出了单元、多元、均相、多相远离平衡的冶金体系发生不可逆的传输过程和化学反应的吉布斯自由能变的公式，以及传输速度和化学反应速率的公式，讨论了过程的各种控制步骤，描述了单一过程的情况和多个过程的耦合。

本书从旋转钻井系统和顶部钻井系统出发，进而阐述钻头工作原理，钻井液的功能和压降计算方法，套管设计方法，水平井技术，钻井技术难题等重点内容。不仅覆盖了传统钻井作业的所有重点技术，同时也包括了钻井技术的新进展，如顶部驱动技术和旋转导向技术。从钻井设备出发，循序渐进讲述了完整的钻井过程。

本书系统地介绍了尾矿坝渗透特性分布规律、物理淤堵对尾矿坝渗透特性的影响、化学淤堵对尾矿坝渗透特性的影响，垃圾坝渗透特性分布规律、物理淤堵对垃圾坝渗透特性的影响、化学淤堵对垃圾坝渗透特性的影响方面的研究，以及尾矿库和垃圾堆体作为一类特殊岩土工程在国内外安全控制技术的发展现状。

生物冶金法是一种绿色的冶金工艺。本书详细的介绍了钴矿物的工艺矿物学，驯化浸钴用的细菌，研究了细菌浸出含钴矿物的工艺过程，影响细菌浸出过程的因素，细菌浸出钴矿的机理，并对细菌浸出液中的铜钴进行了回收，形成了最终的产品。

本书运用ABC分析法分析了煤矿工人工作中不安全行为的原因，以作业现场为基础，充分收集、挖掘并分析煤矿工人作业的详细过程，制定改进现场安全管理的措施，最终形成一套以人为本的安全、高效、质优的安全行为作业体系。

本书前三章分别对全弹性地基支承顶板、垫层为软化，弹性（可假定为弹性地基）两区段支承顶板和垫层为软化、硬化、弹性三区段支承顶板的力学特性进行了分析，据所得表达式用Matlab软件给出算例。附录给出计算程序。

本书介绍了晋城矿区寺河煤矿3号煤的煤岩特征、煤岩的抗拉强度、单轴抗压强度、三轴抗压强度和单轴压缩条件下的声发射特征。根据寺河煤矿煤岩力学特征，用ANSYS有限元模拟软件进行了煤储层水力压裂模拟实验研究。根据模拟结果阐述了岩层无裂缝时的破裂特征、先存列缝对压裂的影响，以及煤岩各向异性的力学特征对煤储层压裂的影响。

本书系统地介绍了作者近年来在煤岩单体和组合体力学特性及本构模型方面的学术研究成果。利用高刚性伺服试验机、断层扫描技术和声发射检测系统等综合手段对完整岩石试样、煤岩组合体试样进行单轴压缩试验、常规三轴压缩试验、分级加卸载压缩试验和声发射试验等，研究了不同应力状态下煤岩体的破坏行为和力学特性，并发展了相应的非线性理论模型用于描述深部煤岩组合体变形破坏行为。

本书介绍了数据驱动的故障诊断理论，内容涉及故障诊断方法的数学基础、理论分析和应用集成，涵盖了所有经典的数据驱动故障诊断方法和部分最新的非预期故障诊断方法：包括矩阵分析基础、数理统计基础、数据驱动故障诊断基础、平滑预处理方法、时序建模方法、静态数据驱动设计与评估、动态数据驱动设计与评估、动态模型非预期故障诊断与可视化。应用集成包括：非预期故障诊断工具箱设计。

本书内容以本科研团队的相关研究成果为主线，同时梳理了1990年至今本领域国内外的代表性工作，对介电弹性溶性材料的基本性能、力电耦合理论模型以及影响其力电响应特性的主要因素进行了详细介绍，并介绍了该智能材料的应用研究案例，从而为读者正确认识该类材料、设计及应用该新型智能材料提供借鉴。