1. 瓦斯抽采钻孔漏气规律与漏气量模型研究

研究内容：分析抽采钻孔孔周煤岩应力分布，厘清孔周轴向和径向的二次应力演化和裂隙分布特征，推导漏气裂隙区分布以及渗透率的数学方程；针对“两堵一注”带压封孔工艺，数值分析封孔材料流动性、注浆压力、封孔长度及凝固强度等关键参数对孔周裂隙封堵效果的影响规律；分析孔周煤体裂隙漏气与封孔段漏气组合的钻孔典型漏气模式，构建不同漏气模式下的顺层、穿层抽采钻孔漏气量化模型，明晰孔周应力、煤体强度、封孔参数、抽采负压等因素对漏气量的影响规律，实现抽采过程中钻孔漏气量的预测。

预期成果及考核指标：提出孔周漏气裂隙区渗透率分布的数学方程，构建典型漏气模式下的顺层、穿层抽采钻孔漏气量化模型，模型计算值与现场实测数据的误差＜15%，验证样本数据不低于20组；提交研究报告，发表SCI/EI/核心收录论文2篇，申请发明专利2项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：申老师，136-6806-9655

2. 井下瓦斯抽采钻孔群产能预测三维模型研究

研究内容：针对传统井下瓦斯抽采产能模型对抽采过程中煤体渗透率演化特征考虑不足、预测准确率偏低等问题，基于实验室试验与现场实测数据，研究瓦斯压力、孔隙、煤质、应力环境以及煤层层理等瓦斯赋存和煤层物性因素影响下的渗透率响应特性；考虑孔周煤体受载状态差异，建立瓦斯抽采过程中各向异性的渗透率时-空演化模型；分析相邻钻孔间瓦斯运移流场的相互影响，构建考虑层理方向的穿层/顺层钻孔群抽采瓦斯产能预测三维模型并形成数值解算方法，明晰井下钻孔瓦斯抽采产能的主控因素，实现对区域瓦斯抽采量、瓦斯压力的动态预测，并结合现场实测数据对模型进行验证与优化。

预期成果及考核指标：揭示瓦斯抽采过程中孔周煤体渗透率的时-空演化规律，构建考虑渗透率各向异性的穿/顺层钻孔群瓦斯抽采产能预测三维模型，模型计算结果与现场实测产能曲线的吻合度≥80%，验证样本数据不低于20组。提交研究报告，发表SCI/EI收录论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：申老师，136-6806-9655

3. 低浓度瓦斯高效稳定蓄热氧化系统研究

研究内容：针对低浓度瓦斯蓄热氧化过程中存在的反应不稳定、效率低等问题，基于新型低浓度瓦斯氧化利用方案及运行方法，建立蓄热氧化反应器数值模型，结合瓦斯高温氧化复杂反应机理，研究中频电加热反应强化、蓄热体结构及布置方式、低速段停留时间与热回收效率匹配、蓄热床切换频率等的影响，得出关键结构及运行参数对氧化效率、热回收能力及反应稳定性的影响机制，最终形成低浓度瓦斯高效稳定蓄热氧化系统设计方案。

预期成果及考核指标：①获得关键结构及运行参数对低浓度瓦斯转化率及反应稳定性的影响机制；②形成低浓度瓦斯高效稳定蓄热氧化系统设计方案；③瓦斯浓度≤1.2%时，反应场温度分布均匀度≤8%，甲烷氧化效率≥99%；④研究报告1份，EI/SCI期刊论文2篇，申请发明专利1项。

经费概算：20万元。

技术联系人：朱老师，176-2323-3239

4. 煤矿井下回转钻进多物理量自适应控制算法研究

研究内容：针对回转钻进系统参数精确控制面临的推进速度、钻压、转速、扭矩多物理量耦合问题，构建自动钻机钻进系统多种传感器的关键信号提取分析处理方法；建立面向正常钻进、保守钻进、风险钻进、卡钻等工况的回转钻进自适应控制模型，提出控制器系数主动变化适应方法，形成回转钻进系统参数调节控制算法，实现对推进速度和回转速度目标的快速响应和自适应控制。

预期成果及考核指标：形成一套回转钻进系统的关键信号提取分析方法，实现对回转钻进系统的压力、流量、速度、位移、振动等传感器原始信号的提取分析，提取分析周期≤200 ms；形成一套钻进参数调节算法，至少包括推进速度和旋转速度的控制，在已知工况信息和给定参数目标值的条件下，推进速度控制误差≤10%，旋转速度控制误差≤10%；提交信号处理和自适应控制算法源码，发表SCI/EI收录期刊论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：付老师，130-1126-6416

5. 钻机动力头齿轮传动系统降噪控温主动设计方法研究

研究内容：针对齿轮传统设计方法导致大功率动力头传动效率低下、发热严重的问题，揭示齿轮宏微观设计参数对传动系统噪声、温升的影响规律，提出设计参数敏感性分析方法；提出低冗余度齿轮强度校核理论，研究考虑降噪、控温及轻量化的齿轮系统复合设计方法；研究轴系、齿轮、箱体等零件的安装参数与制造误差对啮合特性及噪声、温升的影响规律，形成考虑综合误差补偿的齿轮系统分区修形方法，开发动力头齿轮设计软件。

预期成果及考核指标：揭示齿轮宏微观参数对动力头传动系统噪声、温升作用机理；形成考虑降噪、控温的动力头齿轮系统主动设计方法及设计软件，软件可根据总功率、传动比、尺寸等参数完成齿轮参数设计与公差选择；软件设计的动力头额定工况运行噪声≤90 dB，达到热平衡状态时的温升≤35 K（初始温度≤30℃）；申请软件著作权1项，发表SCI/EI期刊论文1篇。

预算控制数：20万元。

技术联系人：陈老师，151-2313-7769

6. 基于视电阻率的采区三维地电结构阵列式探测新方法研究

研究内容：针对采区三维地电结构探测过程存在井下发射能量有限、地表探测受地形及干扰影响大、井-地探测正反演方法研究不足等问题，开展阵列式电阻率探测方法的理论以及数据解释方法研究。主要内容包括：点电流源奇异性处理、线性方程快速求解；井-地收发装置视电阻率正演方法研究；典型地电模型视电阻率异常规律研究；不同观测系统视电阻率异常特点及工程意义评价。重构目标区三维地电结构的视电阻率数据体三维正则化反演方法研究；观测数据预处理及图示方法、反演方法、反演结果图示方法研究。

预期成果及考核指标：形成采区三维地电结构正演算法和视电阻率数据快速反演程序1套；申请发明专利2项；发表核心期刊论文3篇；软件著作权1项；研究报告一份；反演模型尺寸不小于5KM×5KM×1KM；视电阻反演计算时间≤5秒；空间分辨率≤5m。

预算控制数：25万元。

技术联系人：肖老师，136-4844-8848

7. 高精度钻孔瞬变电磁数据处理方法研究

研究内容：针对钻孔瞬变电磁多分量测量参数利用率不高、数据处理过程繁琐等问题，推导适用于分离装置的钻孔瞬变电磁法的全域视电阻率计算公式，探索其他“类极化率”特征参数，用于数据解释；研究钻孔瞬变电磁场三分量时空扩散特征及异常响应规律，开发井下地质异常体精确空间定位数据采集方法及三维反演算法，构建标准钻孔数据处理方法及流程。

预期成果及考核指标：建立一套钻孔瞬变电磁数据处理方法；开发提供钻孔瞬变电磁数据处理软件一套，处理速度≥1000数据点/秒。建立一套钻孔瞬变电磁法三维反演方法，反演结果与实测数据拟合误差≤15%；开发提供钻孔瞬变电磁三维反演软件一套，支持并行计算（节点数≤8），反演网格数≥100万。申请发明专利1项；发表相关核心科技论文不少于2篇，其中EI不少于1篇。

预算控制数：20万元。

技术联系人：易老师，185-8045-8107

8. 露天煤矿小气候条件下运输道路扬尘特性研究

研究内容：针对露天煤矿运输道路扬尘特性不清，在小气候条件下粉尘扩散规律不明确，导致无法有效指导运输道路粉尘治理的问题，研究露天矿不同载重、车速等运载工况下运输道路的扬尘特性，建立在车轮旋转及车辆扰动情况下运输路面粉尘的扬尘计算模型；研究露天矿小气候条件下运输道路粉尘运移规律，建立风速、风向、温度、气压等小气候条件下基于欧拉–拉格朗日方法气固双向耦合模型的运输道路粉尘运移数值模拟计算模型，掌握运输道路产尘位置、扬尘高度、扬尘粒径以及局部扩散规律等特性。

预期成果及考核指标：建立露天矿小气候条件影响下运输道路不同运载工况下扬尘特性计算模型，掌握运载车辆局部的扬尘特性和粉尘扩散规律，模型计算结果与现场实测数据相比，平均误差≤30%，发表SCI或EI收录论文3篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：巫老师，186-2333-5221

9. 长压短抽控风除尘参数协调机制算法优化研究

研究内容：针对综掘工作面长压短抽控风除尘协调机制数学模型精度不足的问题，以实验室数据和现场实测数据为基础，研究数据增强、数据清洗技术，降低测试过程中引入的误差水平，提高数据的可用率；研究基于多源多尺度的粉尘浓度预测模型，强化数学模型的拟合能力，提高模型的预测精度；建立适应煤矿现场的长压短抽多参数耦合的粉尘浓度预测模型。

预期成果及考核指标：通过增加50组实验数据量，20组现场实测数据，形成一套有效的控风除尘系统参数最佳协调机制算法，预期模型对于实验室数据预测精度由90%提升到95%，对于现场数据的预测精度达到80%以上；系统收尘效率≥95%；核心期刊/SCI/EI发表论文2篇，申报软件著作权1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：郑老师，187-2575-6193

10. 基于激光干涉原理的瓦斯气体检测光学模拟仿真及补偿机理研究

研究内容：针对0-10%瓦斯浓度光干涉测定器中白光光源相干性和单色性差，干涉条纹可见度较低，影响瓦斯浓度检测精度的问题，设计以激光光源替代白光光源的新型测量光路系统，通过数值仿真与物理实验对光学系统及部件的模型参数进行优化，提升干涉条纹的可见度；研究压力、温度、氧气浓度等环境参数对干涉条纹偏移量的影响规律，并建立气体测量补偿模型。

预期成果及考核指标：提供激光干涉瓦斯气体检测光路的理论模型，包含各个元器件和整体光路的详细参数；干涉条纹可见度相比白光干涉提升10%以上；提供激光干涉瓦斯气体测量补偿理论模型，在压力、温度、氧浓度等环境参数波动≥10%条件下，测量精度相比未补偿时提升15%以上；采用激光光源设计及多参数补偿后，瓦斯浓度测量精度提高10-30%；提交光路设计与试验研究报告、气体测量补偿模型研究报告；发表SCI/EI期刊论文不少于1篇，申请发明专利不少于1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：邓老师，199-2301-2202

11. 基于3DGS的煤矿巷道模型重建与三维点云透明显示技术研究

研究内容：针对煤矿巷道网格、点云、深度图等传统三维场景表示和渲染方法还原度低、生成速度慢、三维重建质量差、交互测量误差大等问题，研究基于SLAM生成点云、图像和位姿数据运用3D Gaussian Splatting（3DGS，三维高斯泼溅）技术进行巷道场景重建和渲染的方法。针对现有煤矿巷道点云显示内部被遮挡、特征不清晰、影响模型重建质量评估和点云地图应用等问题，研究巷道内部结构点云增强显示方法，研究三维点云自适应透明显示技术。

预期成果及考核指标：建立一套基于3DGS的巷道场景多模态重建方法，三维重建精度RMSE≤5cm，STD≤3cm，图像渲染质量PSNR≥25，SSIM≥0.75，帧率≥30PFS；建立一套三维点云地图自适应透明显示方法，支持点云自适应透明显示方式不少于3种，内部结构显示可识别率≥80%（以Nubigon为标准，对于相同的煤矿巷道点云数据，使用相同的视角观察，和Nubigon软件进行对比，内部结构可识别率不低于80%）。发表录用高水平论文2篇，其中SCI论文1篇，申请专利2项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：刘老师，134-5210-9943

12. 矿用隔爆壳体类聚合物基复合材料高强韧化调控机制研究

研究内容：针对矿用隔爆电气壳体材料的耐爆性和不传爆性的基本需求，顺应煤矿设备轻量化的发展趋势，突破传统隔爆壳体材料种类的局限性，采用原位聚合与同步复合的方法，探索聚合物/增强相在制备过程中的物理/化学作用；解析物化作用的竞争/耦合效应对相界面的影响规律；构建矿用隔爆壳体类聚合物基复合材料高强韧化的调控方法，阐明相应作用机制。

预期成果及考核指标：获得一种轻质高强韧聚合物基复合材料的调控方法，解析调控机制；提交研究报告1份；材料性能满足：拉伸强度≥350MPa、落锤冲击强度（厚度6mm）≥50J、阻燃FV-0级、表面电阻＜3×108Ω；发表SCI/EI收录论文2篇；申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：刘老师，136-1826-1276

13. 煤矿突（透、溃）水非线性渗流模型及数值模拟研究

研究内容：针对煤矿开采不同地下水进入矿井过程中，从充水水源、导水通道、井巷系统不同阶段过程的流态、流向表征难题，分别建立煤层底板承压含水层突水、煤层顶板砂岩含水层溃水和老空透水过程中，地下水从含水层到井巷空间的多场耦合非线性渗流模型，揭示突（透、溃）水过程不同流态的水动力分布特征，构建水流系统综合表征方程，并形成相关数值分析计算方法，为科学评价煤矿突（透、溃）水过程中水力状态变化提供理论支撑。

预期成果及考核指标：构建出底板突水、顶板溃水和老空透水3种水灾类型的非线性渗流模型，提出的综合表征方程应考虑水源、通道、井巷系统内水流系统的不同流态，形成数值计算方法与计算程序；提交研究报告1份，发表SCI/EI收录论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：张老师，177-8805-7780

14. 矿井突水淹没过程水力学模型及数值模拟研究

研究内容：针对矿井突水过程中不同淹没阶段流态变化差异问题，构建突（透）水灾害发生后井巷系统的水力学模型，以及非连通巷道“水-气”两相耦合模型。提出不同淹没阶段巷道内水力学解析计算模型，并形成相应数值计算方法，研究突（透）水初期、淹没期、后期井巷系统内流速、流量等变化规律，以及非连通巷道内密闭气体压缩规律，为矿山突（透）水灾害救援与治理提供理论支撑。

预期成果及考核指标：建立井巷系统突（透）水淹没水力学模型与非连通巷道“水-气”两相耦合模型，形成数值计算方法与计算程序；完成井巷系统突（透）水灾害淹没过程物理模拟实验，相似比不小于1∶300；提交研究报告1份，发表SCI/EI收录论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：郭老师，180-6680-7020

15. 深部矿井煤层底板高承压含水层突水致灾机理研究

研究内容：针对深部矿井高地应力、高水压环境下煤层开采底板突水危险性评价难题，通过理论分析、数值模拟等方法，研究深部煤层底板岩层起裂压力和最大主应力的关系，分析开采扰动底板岩体破坏形态与扩展效应，建立深部开采高地应力底板突水力学模型，揭示高地应力情况下煤层底板突水的动力学机制，提出深部高水压情况下煤层底板岩层稳定性判别与突水危险性评价方法。

预期成果及考核指标：建立高地应力、高水压条件煤层底板突水力学模型；提出深部矿井开采煤层底板岩层稳定性判别及采动底板突水判别方法；提交研究报告1份，发表SCI/EI收录论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：张老师，138-9191-0020

16. 压裂顶板煤层采动覆岩移动及导水裂隙带发育规律

研究内容：针对冲击地压和水害复合灾害显现矿井，实施顶板压裂工程后导水裂隙带发育机制不明的理论难题，概化顶板不同层位压裂后矿井水文地质、工程地质条件的变化特征，建立相关理论模型，并开展物理模拟试验和数值模拟分析，揭示压裂顶板煤层采动过程中覆岩移动规律，得出不同层位压裂工程对导水裂隙带发育过程、形态和高度的影响规律，提出能够控制导水裂隙带的压裂层位识别方法。

预期成果及考核指标：揭示压裂改造坚硬顶板对导水裂隙带形态和高度的影响机制；完成压裂顶板覆岩破坏物理模拟实验，相似比不小于1∶300；提交研究报告，发表SCI/EI收录论文1篇，申请发明专利2项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：李老师，173-9173-6858

17. 矿井水深部转移存储地下水系统多场响应特征研究

研究内容：针对矿井水深部转移存储过程中注水参数选取缺乏理论依据、长期注水效率逐渐降低等问题，利用室内岩石三轴加载试验，研究高压注水过程中岩石微观孔隙、内部流体的动态变化规律，厘定注水效率影响因素；采用数值模拟方法构建深部转移存储过程热‒水‒力‒化学（THMC）多场耦合模型，研究井距布置、井身结构（直井、L型井、多分支井、井径）以及注入参数（注入压力、注入方式、注水水质）等参数对储层渗透率、注水量的影响规律，揭示长期注水条件下地下水环境演化规律，提出可保障长期稳定注水的优化方案。

预期成果及考核指标：揭示矿井水深部转移存储多场演化规律；构建注水过程控制模型，提出长期稳定注水优化方案。数值模型尺度为注水场地尺度，模拟时长不少于50年。发表SCI/EI收录论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：周老师，186-2940-7675

18. 多元动力灾害耦合致灾机理与综合智能预警技术

研究内容：针对目前煤矿多元动力灾害耦合致灾机理不清、判识不准的科学与技术难题，研究采动条件下煤岩应力场、裂隙场、渗流场、瓦斯场、能量场等多物理场全周期时空演化特征，建立多元动力灾害耦合致灾机理分析的多物理场快速构建理论与方法，提出多场作用下灾害危险性判别及精准表征方法，基于大数据的灾害特征提取方法，构建机理模型和数据驱动融合的多元动力灾害综合预警指标体系、预警模型智能算法与预警技术。

预期成果及考核指标：针对2个典型矿井，分析多元动力灾害耦合致灾发生的主要影响因素，给出多元动力灾害耦合致灾判别模型及表征方法，构建机理模型和数据驱动融合的多元动力灾害综合预警指标体系、预警模型智能算法与预警技术，提交研究报告1份，SCI/EI检索期刊发表论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元

技术联系人：李老师，132-7390-2025

19. 分级循环加卸载下深部煤岩损伤规律及破坏预测

研究内容：针对深部煤炭开采面临的反复加卸载条件下采空区围岩及其前方煤体损伤破坏难预测问题，拟对深部煤样和岩样开展三轴多级循环加卸载渗透-声发射（AE）实验，分析不同围压、渗透压及加载过程和卸载过程声发射事件数、能量和振铃计数等特征参数演化规律，通过声发射源三维空间定位定量表征损伤的时空演化，对损伤时间-空间耦合分布的相空间进行重构，利用混沌理论探寻损伤的不稳定点，提出深部循环加卸载流固耦合条件下煤岩损伤破坏的预测预警模型。

预期成果及考核指标：揭示分级循环加卸载-渗流耦合作用下深部煤岩损伤演化规律，提出一套基于声发射源三维空间定位及其时间-空间耦合分布预测煤岩破坏的预测预警模型。提交研究报告一份，发表SCI或EI论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：李老师，132-7390-2025

20. 叠加采动影响巷道围岩“多级卸压-分次支护”协调控制技术

研究内容：针对煤矿井下巷道在多重采动应力叠加作用下易发生大变形的问题，分析采动应力以及围岩塑性区演化规律，建立巷道围岩在采动应力叠加作用下的围岩破坏模型及蠕变模型，揭示动压巷道围岩产生大变形的主控因素，提出动压巷道围岩协同控制关键技术。

预期成果及考核指标：获得动压巷道围岩破坏模型及蠕变模型各1种；提出动压巷道围岩协同控制关键技术1项，并进行现场应用，应用后可有效控制围岩变形量达50%以上；发表SCI或EI收录论文1篇，申请发明专利不少于1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：吕老师，152-1056-7605

21. 深部煤层冲击地压孕育三维裂隙场-应力场演化及瓦斯渗流响应特征

研究内容：针对深部煤层冲击地压灾害频发、瓦斯抽采效率低下的问题，分析深部高地应力环境下煤岩及含裂隙煤岩非连续变形及损伤特征，建立考虑裂隙开度变化的煤岩体本构模型及非连续裂缝表征方法，揭示煤层开采过程中应力重新分布与裂隙网络发育的时空耦合机制，明确冲击地压发生的力学条件与能量转化规律，并结合不同裂隙发育程度、应力状态下瓦斯的渗流规律，建立瓦斯渗流响应与冲击地压孕育的关联关系。最后，筛选与冲击地压孕育密切相关的裂隙场、应力场、瓦斯渗流场特征参数，构建冲击地压危险性预测模型，为深部煤炭资源开发与灾害防治提供技术支撑。

预期成果及考核指标：建立深部裂隙煤岩体本构模型及非连续裂缝表征方法，揭示深部煤层开采过程中三维裂隙场-应力场演化规律，明确瓦斯渗流响应与冲击地压孕育的关联关系，构建冲击地压危险性预测模型，提交研究报告一份，发表SCI或EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：李老师，186-0123-0406

22. 深部煤岩多尺度力学行为演化与灾变破坏机理研究

研究内容：针对目前煤矿深部高瓦斯压力、高地应力、高地温和低渗透率等复杂环境，聚焦深部多物理场耦合作用下煤岩非线性力学行为的多尺度演化规律，研究深部赋存条件下煤体微细观力学行为，提出动静载条件下煤体微破坏失稳判识准则，建立力学作用下煤体结构失稳与能量积聚释放的映射关系，基于煤岩微细观破坏规律，建立煤体微观破坏诱导宏观灾害发生的全过程演化机制，提出煤矿动力灾害的微观机理。

预期成果及考核指标：针对深部矿井示范条件，分析动静载条件下深部煤岩多尺度力学行为演化。提出动静载条件下煤体微破坏失稳判识准则，建立力学作用下煤体结构失稳与能量积聚释放的映射关系，建立煤体微观破坏诱导宏观灾害发生的全过程演化机制，提出煤矿动力灾害的微观机理。提交研究报告1份，SCI/EI检索期刊发表论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元

技术联系人：李老师，186-0123-0406

23. 分布式光纤煤巷自燃发火前兆信息感测技术

研究内容：针对煤巷自然发火防控的需求，基于分布式光纤多参量传感技术，建立煤巷在应力场（矿山压力）与温度场（煤体氧化升温）作用下的力热耦合模型，揭示煤岩体“松动圈+调热圈”耦合致灾机理，提出分布式光纤在煤巷围岩扰动破裂与巷道升温表征方法，并利用红外热成像系统与钻孔窥视技术进行验证，形成基于“形变-温变”双驱动的煤火灾害前兆信息感知与预警技术。

预期成果及考核指标：形成一套煤巷自燃分布式光纤多参量表征技术与方法。分布式光纤应变精度±2μɛ，空间分辨率1mm，测温精度±0.1℃，发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

24. 井下受限空间CO消融催化技术研发

研究内容：针对煤矿井下CO超限防治的需求，开发适用于煤矿井下高湿环境的CO消融催化技术。对CO消融剂进行耐湿性改性研究，构建消融剂性能表征指标，搭建CO消融剂消融性能反应测试床，提出消融剂CO消融性能评价方法；基于CO消融性能对高湿条件下CO消融剂进行优选，建立空气湿度与CO消融性能的关系模型；利用XRD、N2吸附脱附和In-situ FTIRS等实验手段，得到耐湿性消融剂表面的化合物组成、孔隙特征等参数，揭示改性消融剂在高湿环境下的耐湿性机理。

预期成果及考核指标：研发适用于煤矿井下高湿环境的CO改性消融剂，形成一套井下受限空间CO消融催化技术，揭示改性消融剂在高湿环境下的耐湿性机理。适用相对湿度达到0%~90%，100s内CO浓度降至20%以下，不产生二次毒害物质。发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

25. 蓄冷型相变降温材料研发

研究内容：针对高地温矿井个体降温防护的需求，开发蓄冷型相变降温材料。通过对现有相变降温材料优选与复合配比，研发一款具有储能密度高、相变温度可控、循环稳定性强的复合相变蓄冷材料。

预期成果及考核指标：形成一种蓄冷型相变降温材料配方蓄冷时间≤2h，保冷时长≥4h，相变材料包具有阻燃、抗静电等功能。发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

26. 火与瓦斯耦合爆炸事故分析方法研究

研究内容：针对火与瓦斯耦合爆炸事故的独特的耦合特性，首先，通过理论分析，开展火与瓦斯耦合爆炸事故致灾机理研究；其次，利用数值模拟和实验手段对火与瓦斯耦合爆炸事故进行模拟和预测，揭示火源与瓦斯在空间和时间上的相互作用关系；最后，通过构建事故模型，模拟不同条件下事故发展过程，预测事故危害程度和影响范围，从而为制定更加科学、合理的应急救援预案和事故防范措施提供理论依据。

预期成果及考核指标：揭示火与瓦斯耦合爆炸事故致灾机理及火源与瓦斯在空间和时间上的相互作用关系；构建事故模型，能够模拟不同条件下事故发展过程，预测事故危害程度和影响范围。发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

27. 沿空留巷火灾预警体系研究

研究内容：针对沿空留巷留巷侧与采空区冒落带直接连通，使采空区自然发火危险区域彻底改变，采空区自然发火危险性显著提高的情况，通过沿空留巷火灾风险识别与评估、火灾预警监测技术、火灾预警模型与算法、火灾急救响应与消除以及自动化与信息化集成等手段的综合运用，构建出科学、高效、可靠的沿空留巷火灾预警体系，为煤矿安全生产提供有力支撑。

预期成果及考核指标：构建出一套科学、高效、可靠的沿空留巷火灾预警体系，联动响应时间小于10s，漏报、错报率低于5%。发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

28. 高地温环境下煤炭自燃规律研究

研究内容：针对高地温矿井煤炭自燃危险性愈发增加，严重影响矿井安全生产以及井下作业人员人身安全的现状，采用实验研究和理论分析相结合的方法，通过不同的初始温度对煤样进行处理来模拟不同的地温环境条件进行实验。从热动力学的角度出发，研究高地温环境条件下影响煤自燃的宏观特性参数与微观特性参数。利用煤自燃程序升温实验系统与气相色谱仪，在温度为30℃、40℃、50℃条件下对选取煤煤样进行预处理，对处理后的煤样进行程序升温实验，通过分析不同温度条件下的耗氧速率、CO和CO2产生速率以及放热强度等参数，得出三种煤样的自燃极限参数，并对煤自燃过程中的表观活化能进行拟合，分析煤低温氧化过程中的基本机理，掌握高地温环境条件下煤氧化过程中的宏观参数变化规律。通过对煤样进行热分析实验，得出煤样氧化过程中表观活化能和指前因子等参数，揭示热分析动力学参数变化规律；开展傅里叶红外光谱实验，对处理后煤样的红外光谱特征进行分析与研究，从微观角度出发，研究不同条件下羟基、芳香族和脂肪族C-H、芳香族C=O化合物吸收谱峰强度的变化规律，从而得出高地温环境条件下煤氧化过程中的微观参数变化规律。通过对煤样宏观特性参数和微观官能团变化规律特性的研究，结合热分析的动力学特性，研究了不同煤样宏观气体生成规律与其微观特征变化之间的对应关系，得出高地温环境条件下煤氧化过程的宏观特性的微观解释。将宏观和微观特性相结合，确定了高地温环境下煤炭自燃规律。

预期成果及考核指标：采用实验研究和理论分析相结合的方法，从热动力学角度出发，研究高地温环境条件下影响煤自燃的宏观特性参数与微观特性参数，揭示高地温环境下煤炭自燃规律。发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

29. 自燃发火征兆测试方法研究

研究内容：为防止煤炭自然发火事故发生，应掌握煤自然发火征兆特点，及时预警。采用现场测试、实验室试验和理论分析的方法开展相关研究。在工作面上、下隅角、架间一同预埋束管、测温装置，随着测定进入采空区，现场开展数据连续监测，对比分析气体监测数据及温度监测数据，拟合形成自燃“三带”中气体及温度变化趋势，对比分析测点处于不同三带范围内，气体数据与温度数据相关联的变化规律，得出两者关联系数；在实验室开展煤样程序升温实验，考察煤样升温过程中，自然发火标志气体CO、C2H4、C2H2产生规律，及对应温度，与现场实测数据变化规律对比、分析，得出现场与实验室间修正系数；以实验室程序升温实验得出的自然发火标志气体CO、C2H4、C2H2产生速率，结合工作面采空区遗煤量，反推工作面CO、C2H4、C2H2产生量，确定煤层自然发火标志气体临界值。根据现场气体、温度监测结果，分析采空区遗煤自然氧化状态，判断是否存在自然发火征兆。

预期成果及考核指标：提出一套以气体分析法、测温法相结合，相互印证的科学的自燃发火征兆测试方法。发表SCI/EI论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：10万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

30. 煤最短发火期测试方法研究

研究内容：针对现有煤最短自然发火期预测方法存在操作复杂、耗时费力等问题，提出一种煤最短自然发火期快速预测方法。通过煤自燃特性的氧化动力学测试获得煤氧化过程中不同阶段的特征参数，利用线性拟合建立煤低温氧化自燃过程耦合计算模型；通过分析煤的活化能、指前因子等参数，计算煤的自然发火周期。该方法耗时少、操作简单，适合大量煤样的最短自然发火期预测。

预期成果及考核指标：提出一种煤最短自然发火期快速预测方法。发表SCI/EI论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：10万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

31. 浅埋深火区磁法探测技术研究

研究内容：基于三分量磁法的煤矿隐蔽火区探测技术，重点研究不同分量下火区磁异常演化特征，利用磁异常的正反演手段研究三分量磁异常数据处理技术及流程，提出三分量磁法火区边界定性及定量解释方法，构建地面、钻孔、井下全时空联合数据采集模式。

预期成果及考核指标：（1）三分量磁异常数据正反演方法拟合误差<3%；（2）火区边界定位误差小于火区埋深的10%。发表SCI/EI论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

32. 隐蔽火区电法探测技术研究

研究内容：针对矿井存在的隐蔽火区给矿井安全生产工作带来较大威胁，但对隐蔽火区范围探测工作却是较难实现的现状。通过研究隐蔽火区高温环境下煤岩体的激发极化特性，通过实验模拟煤岩体高温条件，分析煤岩体在加热过程中的电学特性变化规律，揭示煤岩体在火区环境下的极化特性，探寻煤岩体温度与极化特性的对应关系，总结提出一种火区激发极化法探测技术数据处理方法。

预期成果及考核指标：（1）实验满足200-1500℃范围的煤岩体全阶段实验数据；（2）激发激化法数据处理方法拟合误差<3%。发表SCI/EI论文1篇，申请发明专利1项。

预算控制数：20万元。

技术联系人：王老师，150-4120-7897

1.课题申请人应为实验室和依托单位外部人员。

2.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。

3.申请人有严重失信行为或违背科研诚信和伦理道德等情况的，不得申请。

4.课题申请人所在单位应具有独立法人资格，具备良好的科研项目管理能力。

5.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。

1.申请人下载并按要求填写“煤矿灾害防控全国重点实验室开放课题申请书”（见附件1），申请书经所在单位签署意见并加盖公章后 (一式两份)，寄送至本实验室。除纸质申请材料，申请人须提供申请书的电子文件(Word和PDF签章版格式) 至邮箱 sklcmdpc@163.com。邮件主题和申请书文件名请注明“指南编号+课题名称+申请人姓名+申请人单位”。

2.课题申请截止日期为2025年 9 月 1 日。

3.申请书由实验室组织专家评审，择优立项。

4.课题研究周期自任务书签订之日起，原则上不超过两年。

5. 申请课题研究形成的知识产权（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使用该知识产权的权利。

6.凡受本实验室资助的课题，公开发表的研究成果内容必须严格按照开放基金课题合同（任务书）规定的要求，第一完成单位必须署名煤矿灾害防控全国重点实验室（StateKey Laboratory of Coal Mine Disaster Prevention and Control），同时注明“得到煤矿灾害防控全国重点实验室开放基金(课题编号:******)资助”，英文“Supported by the Open Funding of StateKey Laboratory of Coal Mine Disaster Prevention and Control (Grant No.******)”，未按规定进行标注的研究成果，不得作为开放基金课题成果用于结题验收。

联系人：朱墨然   

电话：176-2323-3239

邮箱：sklcmdpc@163.com

地址：重庆市沙坪坝区上桥三村55号

邮编：400037