根据煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，为创造良好的科研条件和学术氛围，吸引、凝聚国内外优秀学者，共同研究、联合攻关，促进高水平成果产出，打造煤炭智能开采与岩层控制领域科学研究活动基地和人才培养基地。根据有关规定，现公开发布煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室2026年度开放基金项目申请指南。
方向1.煤矿高端采掘装备齿轮传动系统关键技术研究（重点项目）
研究内容：针对煤矿采掘装备在狭窄环境和交变冲击载荷下对高性能（高功率密度和长寿命）的需求，研究复杂作业全工况载荷谱的构建；高性能齿轮传动系统正向集成设计方法；齿轮、轴承、密封等关键零部件的材料服役性能和失效机理；突破齿轮精细设计与制造、轴承新技术应用、关键密封件等高性能制造难题；实现在高端采掘装备的应用验证。
考核指标：建立煤矿高端采掘装备复杂作业全工况载荷谱1套；最优集成设计方法流程1套；实现在高端采掘装备上的应用，其高性能传动系统要求：采煤机截割部转矩密度≥16Nm/kg、或掘进机截割部转矩密度≥45Nm/kg、寿命≥12000h；申请并公开发明专利2件，高水平核心期刊论文2篇。
技术联系人：刘老师（15900491515）
方向2.基于多模态融合的掘进机高精度自主定位理论与方法研究（重点项目）
研究内容：针对煤矿井下高粉尘、低光照、几何结构单一等恶劣环境下，视觉、激光等传感器难以实现鲁棒、连续定位与建图的难题，开展面向煤矿掘进机的多模态融合高精度自主定位理论与方法研究。旨在突破传统单一传感器在感知退化场景下的理论局限，重点探究激光雷达、视觉相机、4D毫米波雷达及IMU等多源异构多模态信息的深度融合机理，构建“感知—标定—定位建图—评估”四层技术架构，开发适用于井下复杂工况的标靶反演定位算法与多模态SLAM算法。建立适用于井下非结构化、动态干扰环境的紧耦合/松耦合融合定位统一数学模型，分析各传感器在不同退化条件下的误差传播与补偿理论。针对传感器失效与数据可信度评估问题，研究基于概率图模型或深度学习的动态权重自适应融合理论；探索利用4D毫米波雷达点云多普勒与反射强度信息，设计新型反演定位理论方法，以弥补激光与视觉的理论感知盲区。通过理论建模、仿真验证、实验标定与系统集成，提升掘进机在极端条件下的六自由度位姿估计精度与三维地图构建质量，为井下掘进机智能化、自主化作业提供可靠的技术基础。
考核指标：（1）提出并建立一套针对井下恶劣环境的多模态融合定位与建图统一算法框架；（2）在构建的典型井下环境中，验证所提理论与方法的有效性：确保在高粉尘、低光照条件下，仍能实现掘进机的定位及环境重建，定位误差≤10cm（RMS）；（3）开发一套基于多模态融合的定位与建图原型系统，具备在典型井下掘进工作面进行自主定位与地图更新能力；（4）发表SCI/EI学术论文不少于2篇；（5）申请受理发明专利1项。
技术联系人：郭老师（15234105190）
方向3.煤壁片帮智能识别与视觉测量技术研究（重点项目）
研究内容：工作面煤壁片帮严重影响工作面自动化开采水平，现有视觉监测方法受限于片帮图像样本稀少、形态多变、量化指标模糊，难以支撑科学分析与支护决策。因此，亟需研究煤壁片帮智能识别与视觉测量技术，实现从“看得见”到“量得准”的功能提升。具体研究内容为：（1）面向智能识别与测量的煤壁片帮数据体系构建。采集并标注涵盖不同工况、光照、粉尘条件下的煤壁图像序列，建立片帮严重程度分级分类标准，构建首个带像素级掩码与几何参数标签的高质量数据集；构建包含时空标签的煤壁状态视频数据集，支持动态变化分析；（2）面向小样本场景的片帮识别与严重程度分级模型研究。针对片帮正样本稀少的特点，研究适用于有限标注数据的高泛化识别方法，提升模型在真实场景中的鲁棒性；实现片帮区域的自动定位与几何参数（如面积、深度、扩展趋势）估算；建立片帮风险等级判定模型，实现从“有无片帮”到“风险高低”的精细化监测；（3）煤壁片帮视觉监测系统集成与现场适用性验证。开发轻量化智能识别与测量模块，在典型综采工作面开展长期现场试验，以人工实测或辅助传感数据为基准，评估系统整体性能。
考核指标：（1）构建包含不少于2000张图像及100段视频的煤壁片帮智能识别与测量数据集，每例片帮样本包含像素级掩码及几何参数；（2）研制煤壁片帮视觉监测原型系统1套，具备片帮自动识别与片帮几何参数输出的功能；（3）片帮区域识别IoU≥80%；关键几何参数（深度、宽度）绝对误差≤10cm；（4）受理发明专利3项；（5）发表JCR Q1区以上SCI收录期刊论文3篇（其中至少1篇为中科院一区）。
技术联系人：
黄老师（13429811835）
方向4.掘进工作面振动条件下伺服机械臂末端定位技术研究（重点项目）
研究内容：针对掘进工作面截割、钻孔导致的机械臂基座振动问题，建立基座多自由度扰动模型，分析振动对末端位姿的传递机理；研究基座-机械臂复合系统动力学特性，构建考虑基座运动的复合动力学模型，揭示基座振动对伺服机械臂末端位移的影响规律；提出基于末端视觉或惯性测量的振动补偿控制方法，设计自适应鲁棒控制器以抑制基座振动对末端定位精度的影响，实现动态振动扰动环境下伺服机械臂末端的精准定位。
考核指标：振动条件下机械臂末端定位位置误差≤1mm，角度误差≤0.5°；伺服机械臂末端负载≥10kg，防护等级≥IP65；发表SCI/EI论文2篇。
技术联系人：陈老师（13260126003）
方向5.煤矿井下有限空间无线辐射场强度重构与实时评估算法研究（一般项目）
研究内容：针对井下智能化系统无线通信链路面临的电磁干扰问题，面向井下有限空间无线电磁环境干扰的定量评估需求，利用极端稀疏、异步、受强噪声污染的离散点频谱测量数据，在复杂金属腔体结构中可靠地重建出无线通信频段电磁干扰场的连续空间分布，并定量评估其对通信链路性能的影响。主要包括：（1）面向井下环境的稀疏频谱数据预处理与时空同步算法研究：针对多源监测数据的时空异步问题，设计基于网络授时与空间位置标定的数据时空对齐融合算法，为后续场重建提供高质量、时空一致的输入数据。（2）融合先验物理知识的动态电磁干扰空间场重建算法研究：核心研究内容，重点突破在数据极端稀疏和环境极端复杂双重约束下的场重建难题：提出适用于井下非均匀、强散射传播环境的空间插值基函数与变异函数模型。融合工作面三维几何拓扑、主要金属障碍物布局及已知干扰源位置等先验物理信息，实现物理约束下的辐射场量化重建。（3）包含不确定度量的评估结果可视化与系统集成验证：研究重建结果的不确定性量化方法，计算场强估计值的置信区间，在典型煤矿井下空间仿真环境或实验平台上，对整套算法进行集成验证与性能评估。
考核指标：（1）算法性能：重构精度：关键区域算法重构场强与空间实测值的均方根误差≤5dB。重构可靠性：在单个传感器节点故障或数据异常的情况下，全场重构精度下降不超过 30%。（2）交付成果要求：一套完整、可集成、文档清晰的核心算法软件包。一份技术报告：包含详细算法设计、测试数据与验证结果的完整报告。申请国家发明专利1项，发表学术论文2篇（其中1篇为SCI/EI）。
技术联系人：辛老师（13910280067）
方向6.多模态云边端监控系统网络架构可靠性仿真及研究（一般项目）
研究内容：面向煤矿智能化建设中多模态监控系统对网络架构高可靠、低时延与云边端协同需求，研究多模态监控系统传输网络的云边端组网架构，研究骨干网综合承载的链路构建与硬切片仿真方法，研究多模态监控感通一体化无线接入链路构建与空口传输仿真建模，构建多模态监控网络数据传输与业务传输优先级机制，构建涵盖地面云中心、煤矿边缘计算节点及终端感知设备的多层次网络仿真模型，分析数据流在云、边、端之间的传输路径与负载特性，评估不同拥塞程度下的系统级传输性能，为构建高可靠多模态监控系统提供网络架构设计与优化理论依据。
考核指标：构建覆盖有线骨干网络、感通一体无线接入网络的系统级仿真模型，支持评估不少于5类网络切片配置的传输建模，支持带宽动态分配与优先级调度，构建云边端3级协同传输与分级处理系统架构、支持不少于10类传输业务模型（传感、视频、感知等）、不少于10000个网络节点的精细化仿真平台1套；发表SCI/EI论文不少于2篇，申请发明专利1项。
技术联系人：李老师（15210198505）
方向7.多模态监控系统国产化数据库大容量高并发数据处理方法研究（一般项目）
研究内容：本项目围绕煤矿安全监控、人员定位、瓦斯巡检、供电监测、AI视频监测等多种监测监控类系统及水害、火灾等多种灾害防治类系统的一体化、国产化、智能化升级需求，针对海量异构数据实时接入、高效存储与高并发分析的挑战，重点开展多模态数据统一建模与存储架构设计，研究时序数据高效压缩与分区策略、视频流帧级索引与快速检索技术，研究高并发场景下的查询优化、实时流处理与混合负载隔离等关键技术，设计支持动态扩展的数据库架构，优化数据分片与负载均衡策略；研发高效的数据压缩与编码算法，降低存储与传输开销；构建智能查询优化器，支持复杂多表关联与实时聚合分析，满足实时告警与历史回溯的综合需求；最终形成基于国产化软硬件平台的大容量数据处理方法，并开展方法验证。
考核指标：数据库系统支持数据容量≥1PB；单节点数据写入吞吐量≥100MB/s，查询响应时间（P95）≤1秒；系统支持并发连接数≥500，混合负载（实时写入与复杂查询）下核心业务可用性≥99.9%；数据压缩率≥5:1（针对时序数据）；支持结构化、半结构化和非结构化数据的统一存储与管理；关键数据处理功能国产化适配率100%；形成自主知识产权数据库优化方案1套，发表SCI/EI论文不少于2篇，申请发明专利1项。
技术联系人：崔老师（18610919099）
方向8.监控系统可信数据方法研究（一般项目）
研究内容：本项目面向煤矿安全监控系统数据易篡改、来源难追溯、传输环节可靠性低等问题，聚焦煤矿安全监控系统数据全流程可信保障。研究构建覆盖传感器采集、传输、处理、存储、分发等环节的可信数据技术体系，研究井下多模态传感器（如甲烷、温度等）数据的轻量级源头认证机制，设计井上下数据防干扰传输协议，研究地面数据库的动态密码防篡改与篡改记录溯源恢复方法；探索跨域（煤矿-监管部门）数据可信传输与审计存证技术，构建涵盖完整性、真实性、时效性、一致性、合理性等维度的煤矿安全监控数据可信性评价指标体系，实现数据从采集到监管的全链条可信闭环。
考核指标：传感器数据源头认证准确率≥99%；地面数据库篡改检测率≥95%，非法操作拦截响应时间≤1秒，篡改记录恢复成功率≥90%；跨域数据传输至监管部门平台的准确率≥99.9%；构建覆盖全流程的可信数据验证原型系统1套，支持瓦斯浓度、设备状态等至少3类关键数据可信审计；形成一整套煤矿安全监控系统数据可信性评价指标体系，指标维度不少于5项；发表SCI/EI论文1-2篇，申请发明专利1项。
技术联系人：崔老师（18610919099）
方向9. 煤矿井下人员工序视觉识别技术研究（一般项目）
研究内容：本项目聚焦煤矿井下关键作业场景，针对“支护作业”高风险复杂工序，开展专用视觉识别技术研究。通过融合现场人员动作、设备运行状态等视觉数据，构建能够理解多步骤、多对象交互的工序视觉识别模型；研发基于小样本学习的模型动态优化机制，实现模型在边缘设备的高效部署与持续进化；最终形成面向井下复杂工序的实时合规性分析与风险预警能力。
考核指标：（1）形成针对矿井“支护作业”的专用视觉识别模型一套，工序阶段识别准确率≥92%；（2）研发模型轻量化与边缘部署模块，支持对指定区域≥15帧/秒的实时分析；（3）模型动态优化机制仅需3%新场景样本即可完成调优，调优后准确率相对提升≥15%；（4）发表SCI/EI论文不少于2篇，申请发明专利1项。
技术联系人：郝老师（17611527671）
方向10.掘进机多信息融合高精度自主导航定向技术研究（一般项目）
研究内容：分析掘进机在剧烈截割、频繁进退及侧向打滑等恶劣动态场景下惯性导航解算误差特性规律，针对掘进机复杂振动特性研究基于掘进动力学特性辅助补偿的高精度惯性捷联解算及误差校正方法；针对掘进巷道场景空间狭长、高粉尘、杂光干扰等环境挑战，研究基于视觉传感器的远距离激光束点、线等特征精确识别、高精度提取及辅助位姿解算技术，进一步探索研究视觉/激光/惯性多信息紧耦合位姿递推解算及基于先进融合算法框架下多源融合导航技术；探索毫米波雷达在高粉尘暗光环境对多信息融合导航系统位姿估计精度及鲁棒性增强技术，结合实际场景采集数据展开实验及算法方案改进优化。
考核指标：（1）复杂振动特性高精度惯性捷联解算及误差补偿算法；（2）远距离激光束点、线等特征精确识别、高精度提取及视觉/激光/惯性多信息紧耦合位姿解算算法；（3）高粉尘毫米波雷达位姿测量性能增强策略；（4）发表SCI/EI论文2篇。
技术联系人：刘老师（15900491515）
方向11.基于多帧数据特征对齐的钻孔瞬变电磁超分辨率三维反演技术研究（一般项目）
研究内容：针对钻孔瞬变电磁三维反演在样本标签不足、计算效率受限与结果细节易缺失等问题，围绕“数据、样本、模型、应用”四个方面开展研究工作。构建面向钻孔瞬变电磁三维反演的三维数值模型初始数据集，明确统一坐标系与参数可行域，形成覆盖典型地层与异常体组合的三分量标签数据基础；建立三维模型标签样本库扩充与质量控制机制，在保持地质解释一致性的前提下扩大样本规模与分布覆盖，支撑超分辨率训练所需的数据量级；研究一维反演立体成像信息与三维反演之间的桥接关系，形成多帧特征对齐的超分辨率三维反演学习框架，构建钻孔瞬变电磁三分量三维实时反演预测模型，实现对地质结构细节的恢复与缺失信息的补足，为井下精细探测与快速解释提供技术支撑。
考核指标：（1）形成钻孔瞬变电磁三维正演快速计算与标签数据工程化生成能力：在典型三维模型条件下，单次三分量正演计算时间≤8分钟；与基准方法对比，三分量响应波形的平均相对误差（MAPE）≤15%；（2）建立三维模型标签样本库构建、扩充与质控方案：完成初始正演数据集，覆盖典型地层层数、厚度、电阻率及异常体位置/尺度/电阻率组合不少于3类场景，样本有效率≥95%。（3）研制超分辨率三维反演预测模型原型并达到实时性与精度要求：在独立测试集上，三维电阻率体的体素级RMSE相对误差≤15%，反演误差≤15%；单次三维预测时延≤15秒（GPU 环境）或≤40秒（CPU 环境）。（4）论文2篇，至少包含中科院一区或二区1篇，另外论文只认定中国科协高质量科技期刊分级目录被SCI/EI收录的T1期刊论文；（5）申请受理发明专利2项。
技术联系人：刘老师（18392571086）
方向12.面向高效掘进的随掘感知与智能截割控制工艺优化（一般项目）
研究内容：围绕高效建井与快速成巷需求，本课题重点突破“随掘感知—智能控制—工艺优化”协同的智能掘进关键技术。研究内容包括：基于随掘地震、机器视觉等多源传感信息，构建巷道前方与围岩地质条件的实时感知与动态建模方法；构建复杂条件下掘进装备位姿自适应感知理论与多设备平行协同控制机制，形成数据与模型混合驱动的智能决策理论体系，突破采掘装备智能精准感知与数字孪生监控关键技术；建立地质属性与截割、钻进等工艺参数的映射规则库，实现透明地质模型对设备控制参数的智能驱动与动态优化；研发基于上述理论体系的智能截割协同控制平台，支持掘进系统根据实时地质—工况信息自适应调整工艺与协同策略，最终构建以地质自适应为核心、以数字孪生为支撑的智能掘进工艺系统，实现安全、高效、连续的智能化掘进作业。
考核指标：（1）地质-掘进自适应系统对断层、陷落柱等典型地质异常的综合识别准确率≥90%；（2）动态地质模型与截割路径匹配误差≤0.15 m；（3）掘进装备位姿自适应感知精度：定位误差≤0.05 m，姿态角误差≤0.3°；（4）多设备协同控制系统实现平行作业指令同步响应时间≤1s；（5）论文2篇，至少包含中科院一区或二区1篇，或中国科协高质量科技期刊分级目录被SCI/EI收录的T1期刊论文1篇；（6）申请受理发明专利2项。
技术联系人：刘老师 （18392571086）
方向13.井下供液防泄漏、抗污染干式快换技术研究（一般项目）
研究内容：开发井下供液防泄漏、抗污染干式快换技术与装置，解决井下高粉尘、高压力工况下快换接头易泄漏、污染物易入侵及插拔可靠性差等关键问题，为矿山井下供液系统的高效运维与安全保障提供核心技术支撑。（1）井下干式快换接头防泄漏与抗污染核心机理研究：揭示密封副在高压流体冲击与颗粒磨损下的接触力学特性，分析粉尘、煤泥等污染物的入侵路径与阻隔机制，建立多场耦合的密封失效理论模型；（2）防泄漏、抗污染干式快换装置的研发与测试：开展密封结构优化、防尘防护设计及快速插拔机构研制，完成原理样机加工，在实验室模拟工况下进行泄漏率、抗污染能力及耐久性测试；（3）干式快换技术现场验证与应用评估体系构建：选取典型井下供液场景开展工业性试验，验证技术可靠性，建立包含性能指标、运维成本、安全效益的综合评估方法，形成标准化应用方案。
考核指标：
（1）完成井下干式快换接头密封失效与抗污染机理的系统性研究，防泄漏与抗污染机理研究报告，明确密封副接触力学特性、污染物入侵路径及关键影响参数，建立多场耦合理论模型 1 套。（2）完成防泄漏、抗污染干式快换装置原理样机的加工与装配，在实验室模拟井下高压（≥31.5MPa）、高粉尘工况下完成测试，核心指标需满足：插拔寿命大于1000次。（3）申请国家发明专利 1 项（取得受理通知书），发表与课题相关的学术论文 1 篇（核心期刊或高水平会议）。
技术联系人：王老师（13237195956）
方向14.盘区集中式供液关键技术研究（一般项目）
研究内容：研究井下盘区集中式供液系统关键技术，重点关注同时向多个标高差较大的工作面供液的工况，解决集中式供液中的工作面压力控制、压力响应延迟、初撑力不足等技术问题，为一站多面供液提供技术支撑。
（1）构建盘区集中式供液系统模型，揭示远距离多工作面并行供液的压力损失、流量动态分配及工况耦合规律，验证技术方案的可行性及关键技术的有效性。（2）量化分析管路管径、蓄能器容积等核心参数对系统压力响应延迟的影响机制，提出远距离供液压力响应延迟解决方案，并通过系统模型完成仿真验证。（3）探究集中式远距离供液系统中泵站输出特性、管路阻力特性、稳压元件参数等关键设备参数，对液压支架初撑力建立与保持的作用规律，提出初撑力保障的调控方法。
考核指标：（1）建立盘区集中式供液系统模型，提出多工作面并行供液技术方案。（2）得到系统设备参数对工作面压力延迟响应和液压支架初撑力的影响规律，并通过理论验证。（3）申请国家发明专利 1 项（取得受理通知书），发表与课题相关的学术论文 1 篇（核心期刊或高水平会议）。
技术联系人：孔老师(13041220729)
方向15.煤矿井下复杂环境多传感器融合自主导航与建图方法（一般项目）
研究内容：结合矿井多模态时空矢量数据，研究面向煤矿井下复杂环境的多传感器融合自主导航与建图理论与方法，重点研究视觉、激光雷达、超声波等多传感器协同感知、数据同步与多模态融合机制，构建适应井下低光照、高粉尘等极端条件的鲁棒环境感知模型；研究面向井下环境特性的传感器噪声抑制与特征增强方法，提升复杂工况下感知与定位的稳定性与可靠性；设计自主导航、避障与环境建图模型，支撑装备在复杂环境中的安全、高效自主作业。
考核指标：（1）建立煤矿复杂环境下的多传感器融合自主导航建图模型，形成完整的技术方案与算法实现；（2）自主建图成功率≥90%；（3）发表SCI/EI论文2-3篇，申请发明专利2-3项。
技术联系人：王老师（18910022951）
方向16.面向矿井环境的具身智能多机协作探索方法研究（一般项目）
研究内容：研究面向矿井环境的具身智能多机协作自主探索理论与方法，重点研究融合环境感知、决策与执行的具身智能多机协同机制；研究具身智能多机分布式感知与局部—全局信息融合方法，提升受限条件下多机协同感知与决策的鲁棒性；设计考虑环境非规则性与多机运动约束的协作决策与路径规划模型，实现动态避障与探索效率、覆盖率的协同优化；基于仿真与半实物实验平台，对具身智能多机协作探索方法进行系统验证，支撑矿井环境下多机协同探测与作业能力提升。
考核指标：（1）建立面向矿井环境的具身智能多机协作探索模型，形成完整的协作决策与探索技术方案；（2）围绕矿井具身智能多机协作探索关键技术及应用，受理发明专利2-3项；（3）发表SCI/EI检索论文2-3篇。
技术联系人：王老师（18910022951）
方向17.复杂环境下煤矿关键设备振动失效机理与数智化监测预警研究（一般项目）
研究内容：分析综采工作面重载、冲击、变工况等复杂开采条件下，采煤机、刮板输送机等关键成套装备的振动信号传递规律与非线性耦合机理；建立面向强背景噪声与非平稳负荷下的装备关键部件物理退化模型，研究基于深度学习与小波分析等混合驱动的微弱故障特征提取算法，解决开采现场强电磁与机械噪声干扰下的信号“失真”难题。探索“云-边-端”三级协同的高频振动大数据处理架构，研究边缘侧的数据压缩、特征降维与本地实时预判技术，以及云端的大规模历史数据训练与全局健康评估方法。构建基于数字孪生的装备实时运行状态虚拟映射，分析截割部振动特征与煤岩性质、开采强度间的时空映射关系，研发支撑工作面无人化、全自动化连续作业的设备预知性维护策略。
考核指标：（1）建立一套涵盖“工况-载荷-振动”耦合关系的煤矿旋转机械振动失效动力学模型；（2）构建面向强背景噪声的振动信号特征自动提取方法，使早期故障识别的信噪比阈值提升20%；（3）设计一套基于深度学习的设备剩余寿命预测算法，预测精度在受控实验条件下不低于85%；（4）发表SCI论文（JCR二区以上）2篇；申请国家发明专利2项。
技术联系人：张老师（18612135773）
方向18.面向煤矿极端工况大推力电动缸丝杠副多模式复合损伤机理研究（一般项目）
研究内容：研究100吨级电动缸丝杠副在动态冲击、静态压载、系统振动与循环接触疲劳复合载荷下的服役载荷表征与损伤演化规律。 通过分析刮板机张紧装置、采煤机调高等典型工况，构建包含幅值、频率、次数及顺序的真实复合载荷谱。在专用试验台上复现该载荷谱，系统研究丝杠副在单一及复合载荷模式下的损伤起始、竞争与协同演化过程，明确各载荷模式对最终失效的贡献度与交互机制。揭示丝杠副在多模式复合载荷下的宏微观损伤机理。重点揭示动态冲击导致的次表层材料塑性变形与微裂纹萌生机理，振动载荷对微裂纹扩展的加速作用，以及长时间接触疲劳与前述损伤耦合最终导致材料剥落（点蚀、剥落）的完整物理图像与化学环境（如润滑介质）影响。建立丝杠副复合载荷损伤演化预测模型并开发抗损伤延寿策略。 基于损伤力学、接触力学与疲劳理论，融合实验数据，构建能够描述从微观缺陷萌生到宏观疲劳破坏全过程的跨尺度损伤演化预测模型。利用该模型，逆向设计并验证针对性的抗损伤策略，如优化丝杠副材料体系（高强韧合金）、创新表面改性工艺（新型耐磨耐冲击涂层）或改进结构设计（应力分布优化），以显著提升其在复合载荷下的使用寿命。
考核指标：（1）建立一套能够准确模拟井下“动态冲击（≥2.5倍额定推力）+静态压载+振动+循环疲劳”复合载荷的丝杠副专用试验装置与测试方法。完成不少于3种典型工况（如瞬时冲击、持续振动、长时间交变负载）下的全尺寸试验，提供完整的损伤数据与演化曲线。（2）阐明复合载荷下丝杠副的主要失效模式与损伤演化路径，所建立的预测模型对接触疲劳寿命的预测误差不超过±20%。（3）提出至少1套丝杠副抗复合损伤优化方案（涉及材料、工艺或结构），使优化后样件在模拟复合载荷谱下的接触疲劳寿命较基准材料（如42CrMo）提升20%以上。（4）申请国家发明专利2项，发表SCI/EI收录学术论文2篇。
技术联系人：张老师（18612135773）
方向19.井工矿VLA大模型自动驾驶技术研究（一般项目）
研究内容：煤矿井下运输环境具有巷道狭窄、光照不足、粉尘与水雾干扰严重、工况复杂多变等特点，现有自动驾驶技术多依赖规则或单一模态感知，难以实现对复杂语义环境和作业指令的综合理解。Vision-Language-Action（VLA）大模型通过融合视觉感知、语言理解与动作决策，为提升井工矿无人运输系统的自主性与安全性提供了新途径。如何构建适用于井下复杂工况的 VLA自动驾驶方法，实现可靠感知理解与安全决策，是本课题的研究重点。主要研究内容包括：（1）面向井工矿复杂运输场景的多模态感知与语义建模方法研究，构建融合视觉（相机/激光雷达/毫米波雷达等）、状态信息与语言描述的井下运输环境表征模型。（2）研究井工矿 VLA 自动驾驶大模型架构与训练方法，探索适用于低算力、强约束条件下的多模态联合推理与动作生成机制，实现对运输任务指令、环境语义和安全规则的统一理解。（3）研究基于 VLA 的井下自动驾驶决策与控制方法，实现对典型运输工况（如会车、避障、装卸点靠泊、突发人员进入等）的自主决策与安全执行。（4）构建井工矿 VLA 自动驾驶实验验证平台，开展典型巷道与运输场景下的算法验证与系统评估。
考核指标：（1）构建适用于井工矿运输场景的 VLA大模型自动驾驶原型系统，在典型巷道环境下实现稳定自主行驶，关键场景成功率≥95%，对运输指令和环境语义准确理解，决策正确率≥96%。（2）满足井下自动驾驶实时性与效率要求，VLA大模型端到端平均延时≤200 ms；（3）发表 SCI/EI 期刊或高水平学术会议论文不少于 2 篇。
技术联系人：（叶老师 18694940213/孙老师 13861257916）
方向20.刮板输送机煤流检测技术研究（一般项目）
研究内容：综采工作面中，利用刮板输送机上煤流状态联动控制采煤机和刮板输送机，实现工作面煤流负载平衡，不仅可以降低堆煤事件发生，提升自动化生产率，还可以降低井下能源消耗。现阶段，煤流检测方法多为单点检测，不能很好的反应刮板输送机煤流情况。本课题主要研究内容包括：①研究在输送机姿态变化、煤料形状不规则的情况下的煤流检测技术。②研究煤量识别模型算法。
考核指标：（1）刮板输送机煤量监测算法模型1套。（2）煤流检测精度满足刮板输送机调速要求。（3）授权发明专利≥1项；软件著作权≥1项。（4）发表EI论文1篇。
技术联系人：李老师（18600681619）
方向21.复杂地层千米深井围岩大变形多级协同控制机理与自适应支护决策方法研究（一般项目）
研究内容：研究复杂地层千米深井围岩大变形多级协同控制机理与支护参数自适应优化决策方法；建立复杂地层千米深井围岩大变形孕育演化理论与数值分析方法，揭示高地应力复杂地层深井围岩大变形时变规律及其与不同支护措施（冻结、喷层、锚杆、注浆等）的强度-时间-空间多级协同控制机制；提出基于知识与数据双驱动的多源信息数据库和多算法融合的千米深井围岩-支护结构互馈关系表征模型；构建基于多目标优化策略的千米深井围岩协同控制自主决策模型，形成精准介入千米深井围岩大变形时空演化过程的支护参数自适应优化决策方法，为复杂地层千米深井围岩稳定性控制提供新理论与方法。
考核指标：（1）建立复杂地层千米深井围岩大变形理论模型与数值分析方法，明确复杂地层深井围岩与支护结构在强度、时间、空间三方面的协同控制关系；（2）构建基于知识与数据双驱动的多源信息数据库和多算法融合的深井围岩-支护结构互馈关系表征模型，形成精准介入千米深井围岩大变形时空演化过程的支护智能决策方法；（3）申请发明专利1项，发表SCI论文1项。
技术联系人：丁老师（13552725208）
方向22.面向煤矿巷道智能快速掘进的柔顺阻抗自适应截割控制方法研究（一般项目）
研究内容：煤矿井下地质条件复杂多变，掘进机截割机构在进给和截割过程中，必须科学合理地匹配进给速度和滚筒转速，以确保截割操作平稳进行。针对煤矿巷道智能快速掘进中的截割平稳性与自适应控制难题，研究煤岩截割动态阻抗模型并设计扰动前馈方法，旨在精准描述截割阻力与工况变量的非线性关系，并对地质扰动进行超前补偿；设计基于柔顺阻抗自适应的复杂地质截割参数协同控制策略，实现煤矿巷道掘进参数智能调节。
考核指标：建立煤岩截割动态阻抗模型，提出扰动前馈方法及基于柔顺阻抗自适应的复杂地质截割参数协同控制策略，形成一套完整的煤矿巷道智能快速掘进柔顺阻抗自适应截割控制技术。发表该方向高水平SCI论文1篇，中科院一区或二区1篇；申请受理发明专利1项。
技术联系人：郭老师（15234105190）
方向23.矿用防爆线控底盘高性能复合线控制动方法与关键技术研究（一般项目）
研究内容：煤矿井下运输车辆均使用液压湿式制动系统，普遍存在能量耗散大、制动系统热衰减大以及制动响应慢等问题，导致制动距离控制难，存在一定的安全风险，已成为制约辅助运输系统迈向智能无人化的关键短板。将电机再生制动与轮边湿式制动器相结合的复合线控制动技术，能有效降低能量损耗和制动系统热衰减，同时提升制动响应速度和制动性能。（1）研究融合电机再生制动与液压湿式制动的复合线控制动方法，基于车辆状态与电池约束，构建兼顾制动效能、能量回收率与系统可靠性的多目标优化模型，提出复合制动力矩动态分配策略，实现电机回馈与液压湿式制动的实时协同；（2）构建矿井典型工况场景库与制动特征数据集，开发轻量化场景分类模型，研究基于“场景+驾驶员意图”双驱动的制动逻辑自适应切换机制，提升制动系统环境适应性与驾驶平顺性；（3）构建包含电机、逆变器、液压制动系统、车辆动力学的硬件在环仿真平台，验证控制算法在极端工况下的安全性与鲁棒性。
考核指标：转矩控制稳态误差<3%；回馈制动响应时间<250ms；超调量不大于±0.5m/s²或±10%；电机再生制动能量回馈效率>90%；动能损失减少60%以上；发表SCI论文不少于1篇，受理发明专利不少于1项。
技术联系人：郭老师（15234105190）
方向24.基于协同数据空间与领域大模型的掘进装备截割减速器油液智能运维关键技术研究（一般项目）
研究内容：油液作为设备的“血液”，在运行中起着润滑、冷却、减摩、清洗、减震和防腐等重要作用，例如掘进装备截割减速器60%的故障均起因于润滑失效和过度磨损。当前油液智能运维面临诸多问题：一是制造商、运维商、终端客户油液数据跨主体孤岛化，数据治理缺乏统一标准；二是油液故障机理复杂，多因素耦合，健康状态难以准确识别；三是油液劣化模式多样，不同工况下，理化指标、污染指标、磨损指标演化趋势差异显著；四是异构知识协同推理效率低，油液监测数据、现场运维经验、部件失效案例难以有效融合，亟需开展针对性技术研究。具体为：（1）多主体协同的截割减速器油液数据空间构建与标准化治理；（2）基于数据空间与领域大模型的截割减速器油液健康状态融合评估；（3）基于跨工况小样本迁移学习的截割减速器寿命预测与可靠性评估；（4）任务驱动的截割减速器油液预测性维修决策与库存资源的协同优化。
考核指标：构建支持不少于3类主体协同的截割减速器油液数据空间系统1套，制定团体标准1项（送审稿）；建成油液多模态数据集，有效样本≥3万条；研发领域大模型1个，支持≥12种故障模式的精准识别；实现故障诊断准确率≥90%，寿命预测平均绝对百分比误差≤20%；发表中科院大类二区及以上期刊论文2-3篇；申请发明专利2项。
技术联系人：郭老师（15234105190）
方向25.煤矿深部动力灾害模拟的连续非连续数值计算加速方法研究（一般项目）
研究内容：针对煤矿深部开采中动力灾害（如冲击地压、强矿震）模拟存在的高保真连续非连续数值模型计算效率低下、难以满足实时或快速分析需求的问题，研究融合机器学习的加速计算方法，以实现高精度与高效率的平衡。具体内容：（1）构建深部煤岩体动力灾害典型工况的有限-离散数值模型；生成包含全时空力学场演化过程的结构化数据集；（2）设计适用连续非连续数值模型非结构化网格数据特性的专用神经网络架构；（3）在典型深部开采地质与工程场景下，对方法的计算效率、模拟精度及灾害风险预警能力进行验证与示范应用。
考核指标：（1）形成一套融合神经网络架构的连续非连续数值模拟系统，并提供系统对应的源码；（2）在保证精度的前提下，提出的算法模型对灾变过程的单步推演速度较全尺寸纯数值模型显式计算提升100倍以上，关键力学参量预测平均相对误差≤15%；（3）发表JCR二区及以上SCI论文2篇。
技术联系人：石老师（13121266833）
方向26.煤岩体残余应力致灾行为识别与诱导释能技术研究（一般项目）
研究内容：本课题重点突破“残余应力识别—致灾预判—诱导释能”协同的主动防控关键技术。研究内容包括：结合多源监测数据与数字岩石力学试验数据，构建煤岩体残余应力精准识别方法，建立残余应力积聚分级标准，实现冲击地压等致灾风险的实时预警；揭示残余应力与煤岩体失稳的耦合规律，明确致灾关键因子；聚焦主动干预，研究残余应力诱导释能核心技术，优化钻孔参数、爆破及水力压裂压力等关键释能参数；建立释能效果评价模型，实现参数自适应调整，最终构建残余应力致灾防控技术体系，实现残余应力安全高效释放，降低致灾风险。
考核指标：（1）提出煤岩体残余应力致灾本构模型1套，可精准表征残余应力积聚、演化及致灾全过程，对煤岩体强度预测精度≥90%；（2）诱导释能参数优化适配性：钻孔类释能参数（间距、孔径）调控误差≤0.2m，爆破/水力压裂类释能参数（压力、流量）调控误差≤10%；（3）残余应力诱导释能效果：释能后煤岩体残余应力峰值降低≥20%；（4）论文2篇，至少包含中科院一区或二区1篇，或中国科协高质量科技期刊分级目录被SCI/EI收录的T1期刊论文1篇；（5）申请受理发明专利2项，其中1项针对诱导释能参数优化或残余应力致灾识别核心技术。
技术联系人：石老师（13121266833）
方向27.煤体微观多孔介质渗流-润湿规律研究（一般项目）
研究内容：构建基于高精度扫描图像的煤体微观孔隙结构模型，分析煤体微观孔隙分布特征；建立考虑微纳尺度效应的煤体多孔介质渗流-润湿表征方法，探索煤体微观结构、润湿性、以及注入流体属性等对煤体多孔介质渗流-润湿的影响规律，明确煤体渗流-润湿的关键控制因素，揭示煤层注水润湿煤体的微观作用机制。
考核指标：（1）建立4组煤体微观孔裂隙结构三维模型；（2）形成1套煤体微观多孔介质渗流-润湿模拟方法；（3）明确微观结构、润湿性等对煤体多孔介质渗流-润湿的影响规律；（4）发表SCI/EI论文1-2篇。
技术联系人：冀老师（15910431351）
方向28.全自动化采煤工艺三维BIM动态仿真（一般项目）
研究内容：基于何家塔煤矿中厚煤层工作面，开展全自动化采煤工艺三维BIM动态仿真研究。具体研究内容为：（1）研究全自动化采煤工艺作业图谱，分析割煤、移架、推溜的协同作业时空关系；（2）建立包含采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、皮带运输机等核心设备的精细BIM模型，将采煤工艺图谱中的三机协同作业工艺参数与设备动作逻辑映射到BIM模型中，形成可驱动的工艺-装备关联模型；（3）开发基于BIM的采煤工艺动态仿真引擎，模拟采煤机不同位置下左右摇臂摆角调整、牵引速度变化、支架跟机移架、成组推溜等连续作业过程，对端头进刀、三角煤截割、俯仰采等典型工艺段进行多工况仿真，校核采煤工艺逻辑的正确性、设备协同作业的安全性与远程调控的合理性。
考核指标：（1）建立何家塔煤矿综采工作面全设备BIM模型1项，实现采煤工艺各工艺段三机协同作业模拟，支持全自动化采煤工艺图谱调整后的仿真重现；（2）提交全自动化采煤工艺三维BIM动态仿真系统1套，具备工艺设计，仿真模拟和三维展示功能；（3）形成《基于BIM的全自动化采煤工艺仿真设计规范》1份；（4）受理发明专利2项；（5）发表SCI/EI检索期刊论文1篇。
技术联系人：赵老师（15652281528）
方向29.面向煤矿复杂场景的低质图像增强算法研究与应用（一般项目）
研究内容：针对井下局部过曝与低照度并存、高粉尘水雾干扰、设备动态遮挡等导致的对比度低、图像模糊、有效目标特征缺失等问题，开展煤矿场景专用的图像增强技术研究，提升远程监控成像质量。研究内容包括：（1）构建煤矿井下低质图像退化数据集，包含带标注退化图像与配对退化图像两部分。其中，带标注退化图像需精准标注低照度过曝区域、高粉尘区域及遮挡区域；配对退化图像需完成生产班退化图像与检修班非退化图像的对应配对。（2）基于上述构建的数据集，研发煤矿井下专用图像增强算法，充分利用配对数据的优势构建弱监督协同机制，有效提升退化图像的质量，提高人眼可视性。（3）开展算法部署优化工作，对研发的图像增强算法进行轻量化适配与性能调试，实现算法在边缘侧设备的稳定运行，满足实时增强需求。
考核指标：（1）构建煤矿井下图像退化数据集，其中包含不少于3000张带标注退化图像，以及不少于 500 对生产班退化与检修班非退化配对图像，标注信息完整、精准；（2）研发煤矿井下专用图像增强算法，复原增强后图像的无参考质量指标（如 NIQE 等）显著优于当前主流通用增强算法，图像主观视觉评价良好；（3）优化算法运行性能，单帧 512×512 像素图像增强耗时≤50ms，算法适配矿上现有监控系统，可实现实时部署与应用，满足井下安全监测时效需求；（4）发表SCI收录期刊论文 2 篇（JCR Q2区以上），其中至少 1 篇为中科院 1 区期刊论文；（5）受理发明专利 2 项。
技术联系人：樊老师（17526889464）
方向30.采煤机-液压支架系统动力学建模与防碰撞预测技术研究（一般项目）
研究内容：针对采煤机与液压支架协同运行装备结构复杂、系统耦合程度高、运行工况多变问题，在截割、牵引及推移等作业阶段易出现采煤机滚筒与支架护帮板、顶梁等结构件间安全间距不足、碰撞风险难以及时预判等问题。围绕物理机理建模、仿真分析与多源感知融合防碰撞预测开展研究，构建统一的动力学建模与仿真分析基础，为采煤机与支架安全协同运行提供模型与方法支撑。具体研究内容（1）研究采煤机—液压支架系统动力学建模与物理机制，建立采煤机截割系统、牵引系统以及液压支架推溜与姿态变化的动力学模型；（2）构建采煤机—液压支架多工况系统级仿真模型，分析不同截割参数、运行速度、负载条件及底板起伏等工况下系统的载荷波动、姿态变化与相对运动特性；（3）建立多源传感器信息融合的相对位姿解算与防碰撞预测模型，引入关键结构件位置信息等多源传感器数据，研究采煤机滚筒与液压支架护帮板、顶梁等结构件之间的相对位姿解算方法。
考核指标：（1）构建一套采煤机—液压支架系统动力学建模与仿真平台，仿真模型运行稳定，无明显数值发散或异常；（2）完成采煤机与液压支架系统在不同运行参数及工况条件下的动力学仿真分析，指标仿真误差控制在10%以内；（3）实现基于多源传感器信息融合的采煤机滚筒与液压支架关键结构件相对位姿解算，具备对安全间距变化趋势的预测能力；（4）形成1份采煤机—液压支架系统建模与防碰撞预测分析报告；（5）发表SCI期刊论文1篇(JCR·Q1区)；（6）受理发明专利1项。
技术联系人：张老师（17868289093）
方向31.激光雷达点云去噪与上窜下滑监测关键技术（一般项目）
研究内容：（1）针对工作面高浓度粉尘、喷雾水滴以及液压支架金属表面的强反射（多次回波），研究适配井下边缘计算终端的轻量化点云去噪算法；（2）针对机头处金属表面的“弥散”效应及粉尘“拖尾”现象，研究转载机机头定点监测下的稀疏点云边缘预处理算法，研究点云数据的高效压缩与结构化封装技术，确保在数据稀疏且伴有空洞的情况下，仍能完整保留关键位姿特征点，降低井下环网传输带宽压力；（3）研究剧烈振动与转载机移动工况下，从去噪后的点云中提取稳定的巷道中线基准，构建动态基准面拟合模型；（4）研究传感器安装偏差的动态自校准方法，实现厘米级的定点测距精度，为偏移量计算提供可靠的坐标基准；（5）研究基于多时刻点云特征匹配的偏移量解算算法，通过对比实时点云与预存的标准工况模型，提取刮板输送机机头/机尾相对于巷道基准线的轴向与径向位移。
考核指标：（1）经边缘端预处理后，上传至地面的点云信噪比（SNR）较原始数据提升≥30%；（2）构建巷道中线，在30 m测距范围内，测距绝对误差≤2cm；（3）发表SCI收录期刊论文1篇（JCR，Q1区）；（4）软件著作权1项；（5）研究内容需直接关联激光点云处理或设备位姿算法。
技术联系人：汪老师（15950509168）
方向32.自动化工作面超前段巷道主动协同支护机理与变形监测预警方法（一般项目）
研究内容：（1）以何家塔煤矿为工程背景，建立超前段巷道围岩锚杆锚索+超前液压支架与全锚杆锚索主动支护力学模型；（2）研究采动扰动作用下巷道围岩应力场、位移场、裂隙场全空间时变特性和数字表征方法，研究巷道围岩失稳趋势的智能分析方法与预测判据；（3）研究锚杆锚索+超前液压支架与全锚杆锚索主动支护的不同参数下工作面端头三角区覆岩垮落规律，综合巷道围岩变形控制效果与三角区顶板垮落规律，计算超前段巷道加强支护强度；（4）研究超前段巷道围岩非接触变形智能监测方法及预警阈值。
考核指标：（1）构建超前段巷道围岩支护力学模型；（2）揭示超前段巷道围岩主动协同支护机理；（3）提出巷道围岩变形智能预测方法与预警模型；（4）提出超前段巷道围岩主动支护强度；（5）发表JCR Q1区SCI检索期刊论文2篇，其中中科院1区检索论文1篇。
技术联系人：杨老师（13051156169）
方向33.采煤工作面直线度调控仿真模拟系统（一般项目）
研究内容：由于刮板机与液压支架非固连且连接处自由度较高，各误差因素耦合下导致工作面自动找直技术存在推溜精度较低的问题。本方向拟研究采煤工作面直线度调控仿真模拟系统，从而得到精准的直线度调控模型，主要研究内容包括：（1）结构耦合误差研究，针对刮板输送机与液压支架非固连、自由度高的结构特性，结合现场复杂工况，系统剖析单个推溜动作中误差的产生机理，明确各误差源的影响权重，为构建误差补偿模型提供依据；（2）刮板机长时累积误差变化规律研究，基于单个推溜误差来源的量化结果，研究多组推溜动作连续执行过程中，误差的累积、传递与扩散机制，明确长时推溜对刮板输送机整体直线度的影响规律，为整体精度调控提供理论支撑。（3）最佳推溜策略制定与验证，基于误差来源解析与长时误差累积规律，结合采煤工作面直线度调控仿真模拟系统，设计多场景推溜策略，通过仿真对比与优化，确定适配不同工况的最佳推溜方案，实现刮板输送机直线度的精准调控。
考核指标：（1）交付工作面直线度调控仿真模拟系统1套；（2）《采煤工作面误差产生与补偿机制》技术报告1份；（3）申请发明专利2项；（4）发表SCI/EI期刊论文2篇（SCI为JCR 2区以上）。
技术联系人：冀老师（15910431351）
方向34.声发射与视觉融合的煤岩破裂震源机制解析与自动识别系统研发（一般项目）
研究内容：面向煤矿开采过程中冲击地压、矿震等动力灾害的监测与预警需求，声发射技术在揭示岩体破裂演化过程、实现灾害风险识别与防控方面具有重要意义。针对当前室内岩石力学试验中声发射数据处理自动化程度低、定位精度有限、震源机制反演精度不足以及断裂结构识别困难等问题，本研究拟研发一套集声发射信号分析、视觉裂缝识别与多源信息融合于一体的高精度数据处理软件系统。通过研发声发射事件自动检测、初至时间自动拾取及波形数据自动提取算法，实现断裂事件的快速空间定位与震源机制自动反演；结合基于高速相机成像结果的图像处理与裂缝识别技术，提取裂缝几何特征并实现空间重建；在此基础上，发展声发射事件点云与裂缝几何约束相融合的断裂面反演方法，提升断裂面识别的准确性与稳定性。同时，构建标准化、模块化的数据处理流程，形成从数据导入、自动分析到结果输出的一体化软件平台，支持全自动运行与人工干预修正两种模式，实现实验结束后快速完成数据处理与结果输出，最终形成面向实验与现场应用的自动化、高精度数据处理与断裂识别能力。
考核指标：（1）开发声发射与视觉融合的自动化数据处理软件一套，支持全自动运行与专家干预修正两种模式；形成完整的数据处理方法流程，实现声发射信号自动检测、高精度定位、震源机制自动反演及断裂面识别，断裂面拟合精度达到95%以上；（2）具备快速处理能力，实验结束后30分钟内完成数据处理并输出分析结果，通过现场测试与验收；（3）形成相关成果，发表SCI论文1篇（JCR一区），申请发明专利1项。
技术联系人：杨老师（13718700998）
方向35.水压致裂诱发微震活动的类Kaiser效应机理研究（一般项目）
研究内容：水压致裂过程中裂缝张开与剪切滑移会引起围岩应力重分布与损伤演化，并伴随声发射与微震活动。微震与声发射已被广泛用于评价水压致裂过程及效果，但在重复或多阶段水力压裂中，其活动强度与空间分布常表现出显著非一致性，在部分区域甚至出现事件数量随压裂推进而减少的现象，这些现象的控制机理尚不明确。裂缝张开与剪切可能使局部岩体经历不可逆的应力-应变演化过程，从而改变后续微震和声发射事件的触发阈值，该行为在统计意义上可能表现出类似Kaiser效应的历史记忆特征。本研究拟结合具有声发射监测的岩石水压致裂试验与裂隙网络水压致裂数值模拟，揭示重复压裂过程中声发射与微震活动的演化规律，阐明类Kaiser效应的应力-应变历史记忆作用在水压致裂过程中对声发射和微震活动的控制机制。主要研究内容包括：（1）通过实验室小尺度水压致裂试验，揭示重复压裂过程中声发射活动的演化特征及其与裂缝张开、剪切的关系；（2）利用数值模拟再现重复压裂过程中含裂隙网络的岩体中的应力-应变演化过程，分析应力重分布与应变累积对微震触发行为的影响机制；（3）阐明类Kaiser效应的应力-应变历史记忆作用对微震与声发射活动时空分布的控制作用。
考核指标：（1）揭示重复压裂试验过程中岩石声发射活动的演化规律，明确其与裂缝张开和剪切行为之间的关系；（2）阐明含裂隙网络岩体在重复压裂条件下的应力-应变演化特征，明确应力重分布与应变累积对微震与声发射事件触发阈值的影响机制；（3）揭示压裂过程中类Kaiser效应的应力-应变历史记忆特征，阐明其对微震与声发射活动时空分布的控制作用；（4）发表SCI论文（JCR 一区）2篇。
技术联系人：董老师（13031198896）
方向36.深部巷道软岩变形的湿度–应力耦合时变机理研究（一般项目）
研究内容：千米深部巷道软岩长期处于高地应力（原位应力通常超过20MPa）与动态变化的环境空气湿度共同作用下，软岩围岩普遍表现出显著的扩容变形和流变特性，导致巷道发生持续的、难以控制的大变形，严重威胁深部采矿安全。空气湿度变化通过物理吸附作用弱化岩石微观结构，与千米级高地应力耦合，显著降低围岩长期强度并加剧时效变形。然而，目前关于空气湿度–应力耦合作用下微观结构损伤如何随时间演化并跨尺度转化为宏观扩容与流变特征，尤其是诱发工程级大变形（巷道收敛超出支护极限）的“应力-湿度”临界组合阈值及其物理控制机理尚不明确。这严重制约了深部软岩巷道大变形灾害的科学解释与通风湿度环境的精准调控。本研究拟依托岩石力学试验、超声波监测及多尺度微观结构分析技术，揭示空气湿度–应力耦合作用对软岩时变变形的影响规律，重点阐明微观损伤与演化对宏观流变大变形的跨尺度控制机制，厘清诱发工程大变形的湿度-应力阈值条件。主要研究内容包括：（1）开展不同湿度环境与应力路径下的软岩力学时变试验，结合超声波监测，揭示湿度–应力耦合作用下软岩扩容变形与流变特性的演化规律，明确声学参数与损伤演化及扩容起点的关联特征；（2）空气湿度诱发的软岩微观结构损伤物理机制：基于SEM、能谱仪及显微CT等微观结构观测手段，实时/半原位观测高压实状态下软岩微孔隙与裂隙对水分吸附的物理响应，定量表征微观结构演化（孔隙拓扑、裂隙开度）与宏观扩容变形之间的跨尺度映射关系，阐明湿度对矿物骨架及胶结状态的弱化机理；（3）软岩大变形触发的应力–湿度组合阈值与控制机理：基于 CT 扫描数据，建立真实软岩微观结构的数值模型，模拟千米应力水平下不同应力路径与湿度波动的耦合过程，厘清诱发加速流变与强烈扩容的“应力-湿度”临界组合条件，系统阐明微观损伤演化对宏观时变失效的全过程控制机制。
考核指标：（1）揭示空气湿度梯度对深部软岩流变参数与扩容特征的影响规律，明确导致扩容与流变显著放大的关键应力–湿度条件区间，建立声学参数与软岩时变破坏各阶段的对应关系；（2）获取软岩在大变形过程中微观孔隙与裂隙演化的定量数据（如分形维数、孔径分布），阐明微观损伤向宏观变形转化的物理特征；（3）阐明空气湿度–应力耦合作用对软岩时变变形全过程的主导性控制机制，实现对不同应力–湿度组合条件下软岩大变形风险的合理判别与预测；（4）发表 SCI 论文 2 篇。
技术联系人：彭老师（15135282158）
方向37.动载条件下的巷道破坏及岩层控制（一般项目）
研究内容：在巷道施工过程中，围岩持续受到爆破、施工扰动及震动等动态荷载的作用，并在深部开挖过程中还同时处于高水平的静应力环境，因而容易发生岩爆、塌方等动力失稳灾害。已有研究指出，在静载应力场与动载扰动共同作用的条件下，岩体的强度特性并不满足简单叠加规律。基于此认识，有必要对岩石材料在动载下的破坏机制以及动静耦合条件下的整体力学行为开展系统研究。本项目将在围压条件下静态拉伸试验研究成果的基础上，采用非封闭式围压加载系统并配合特殊设计的试样形式，实现复杂三维静载应力状态的有效模拟；进一步依托分离式霍普金森压杆（SHPB）和三轴霍普金森（Triaxial Hopkinson Bar）实验平台，开展复杂围压条件下的动态拉伸试验。同时，引入声发射监测装置与高速摄像系统，对岩石在动载作用下的拉伸破坏过程进行同步观测与记录。其中，声发射信号用于捕捉微裂隙起裂、扩展及相互贯通过程中的能量释放特征，高速摄像用于直观揭示裂纹演化与宏观破坏形态，从而系统识别动载条件下岩石拉伸破坏的时空演化特征与典型破坏模式。通过多源信息的综合分析，深入揭示岩石抗拉强度演化规律及裂隙起裂、扩展与贯通机制，为深部巷道施工动力灾害的预测与防控提供重要的理论支撑。主要研究内容包括：（1）在复杂三维静载应力状态下，开展动载扰动条件下的岩石拉伸试验，系统分析岩石在动静载耦合作用下的应力–应变响应特征及抗拉强度演化规律，明确静载应力水平与动载扰动特征对拉伸破坏行为的影响；（2）结合声发射监测与高速摄像观测，对岩石在动载条件下的拉伸破坏过程进行同步监测，捕捉微裂隙起裂、扩展与贯通的演化特征，揭示裂纹扩展路径及典型拉伸破坏模式的时空演变规律；（3）综合力学响应、声发射特征与高速影像信息，系统揭示动静载耦合作用下裂隙演化与失稳贯通机制，提炼岩石拉伸破坏的关键控制因素与判识特征，为深部巷道施工动力灾害的预测与防控提供理论依据。
考核指标：（1）揭示岩石在动静载耦合作用下的应力–应变响应特征及抗拉强度演化规律，明确静载应力水平与动载扰动特征对拉伸破坏行为的影响；（2）获取岩石在动载条件下的拉伸破坏过程的定量数据（如微裂隙起裂、扩展与贯通），解析裂纹扩展路径及典型拉伸破坏模式的时空演变规律；（3）阐明动静载耦合作用下裂隙演化与失稳贯通机制，提炼岩石拉伸破坏的关键控制因素与判识特征，实现对深度巷道围岩动力灾害的预测和防控；（4）发表 SCI 论文 2 篇。
技术联系人：曹老师（13051533966）
方向38.动静力条件下巷道锚杆支护的新型物质点有限元模拟算法（一般项目）
研究内容：针对动静力条件下煤矿巷道围岩锚杆群支护效果的定量评价难题，研究动静力条件下巷道锚杆支护的新型物质点有限元模拟算法，实现工程尺度、三维、大规模非线性计算，为巷道支护决策提供技术支撑。研究内容：（1）研究巷道锚杆（索）-注浆的有限元高效模拟算法，融入不平衡力驱动的物质点有限元法，实现考虑岩体离层、破坏等非连续行为的锚杆支护模拟。（2）研究锚杆-围岩接触动力本构，开发计算软件，还原巷道动静力条件下锚杆-围岩传力机制。（3）研究锚杆附近围岩单元的三维局部网格加密技术，构造在悬挂节点条件下满足连续性的有限元空间，实现工程尺度巷道锚杆支护的精细模拟分析。
考核指标：(1）提出动静力条件下巷道围岩锚杆支护的新型物质点有限元高效数值模拟算法，在普通PC机下相比UDEC/3DEC软件的锚杆模拟计算效率提升≥20倍；（2）研发1套动静力条件下巷道锚杆支护的数值模拟软件，实现考虑岩体离层、破坏等非连续行为的锚杆支护模拟计算，锚-岩接触应力与围岩变形的计算结果与基准算例相比准确度≥95%，局部网格加密后迭代求解时间增加量≤30%；（3）发表SCI论文1~2篇。
技术联系人：王老师（17600869652）
方向39.综采成套装备动力学建模与协同设计方法（一般项目）
研究内容：针对综采成套装备研发过程中易发生的单机性能不协调、成套装备适应性差等难题，研究构建描述设备与设备、设备与围岩间复杂耦合关系的系统动力学模型，形成综采成套装备协同设计理论与方法，为综采成套装备正向设计提供支撑。研究内容：（1）研究采煤机、液压支架、刮板输送机三机之间，三机与围岩之间的力学作用关系，构建三机与围岩间的关联力学模型，揭示采、支、运设备与围岩间的力学作用机理。（2）研究成套装备运动过程中的边界约束问题，构建刮板输送机与采煤机运动约束模型、刮板输送机与液压支架运动约束模型、采煤机与液压支架碰撞干涉约束模型；（3）构建综采成套装备系统动力学模型，研究高维非线性模型的降解方法与数值分析方法，研究综采成套装备分层次结构优化设计方法，建立面向工况环境的综采成套装备协同设计体系。
考核指标：（1）构建综采成套装备运动学模型，实现三机运动碰撞干涉检测，检测精度100%；（2）构建综采成套装备动力学模型，开发采成套装备动力学分析软件，实现采、支、运设备关键零部件载荷计算与疲劳强度分析，与试验数据对比，求解精度≥85%；（3）发表SCI论文1~2篇。
技术联系人：陈老师（13795097057）
方向40.掘进工作面环境时空信息监测技术研究（一般项目）
研究内容：针对现有掘进工作面粉尘、风速、温湿度等环境信息稀疏及实时性不足等问题，提出粉尘、风速、温湿度等环境传感器空间布设优化策略，建立掘进工作面粉尘、风速、温湿度等环境信息时空融合模型，研究面向掘进装备群组的局部环境精准感知及数据融合技术，搭建融合掘进装备运维监测数据的实时环境监测平台，实现掘进工作面粉尘、风速、温湿度等环境信息的全域时空监测。
考核指标：建立掘进工作面环境信息时空融合模型，搭建掘进工作面实时环境监测平台，发表SCI/EI论文2篇。
技术联系人：陈老师（13260126003）
二、申请要求
1. 项目不再下设课题，项目参与单位总数不超过3家。项目研究周期原则上不超过2年。2026年度实验室设开放基金项目共计40项，其中重点项目4项，每项资助研究金额为45-65万元；一般项目36项，每项资助研究金额为15-25万元。
2.项目申请人所在单位应具有独立法人资格，具备良好的研发基础条件和运行机制，有可靠的技术基础和经济依托。
3.项目申请人原则上应具备博士学位或副高级以上专业技术职称，年龄在45周岁以下，且具有承担或参与省部级以上科技项目经历。特别优秀者可以适当放宽条件。
三、其他说明
1.项目应符合支持方向，否则原则上不予支持。
2.项目由实验室外部人员申请，并优先支持中国煤炭科工集团外部人员。
3.申请人所在单位对申请人的能力与水平以及申请的内容进行审查，提出审查意见，承诺对申请人的时间和条件给予支持，并加盖单位公章。
4.项目申请人有科研严重失信行为记录、相关社会领域信用“黑名单”记录、违规使用各类财政资金记录、违背科研诚信和伦理道德等情况的，不得申请。
5.项目研究工作产生的知识产权（论文、专著、专利、软件著作权等）原则上归属实验室依托单位所有，发明人及所在单位享有在科研和教学活动中免费使用该知识产权的权利。凡受本实验室资助的项目，公开发表的研究成果内容必须严格按照开放基金项目合同（任务书）规定的要求，第一完成单位必须署名煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室（State Key Laboratory of Intelligent Coal Mining and Strata Control），同时注明“得到煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室开放基金(项目编号:******)资助”，英文Supported by the Open Funding of State Key Laboratory of Intelligent Coal Mining and Strata Control(Grant No.******)“，未按规定进行标注的研究成不得作为开放基金项目成果用于结题验收。
6.项目申请人下载并按要求填写“煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室开放基金项目申请书”（见附件1）。实验室开放基金项目申请截止日期：2026年5月6日。申请人应在截止日期之前将1份纸质版签字盖章申请书邮寄至：北京市朝阳区煤科院小区 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室（收件人：司老师，19713044256），并发送申请书电子文件（word和PDF签章版格式）至sklicmsc@163.com，邮件主题和电子版申请书请注明“申报基金所属方向编码+项目名称+申请人姓名”。
四、联系方式
联系人：曹老师
联系电话：13051533966
联系邮箱：sklicmsc@163.com
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