煤矿安全技术国家工程研究中心2026年度开放基金项目申请指南

   1.近水平定向钻孔孔底水压衰减规律及对孔壁扰动机理分析

   研究内容：针对近水平定向钻孔钻进中高压水力冲刷导致孔壁失稳的核心工程问题，结合孔眼结构参数和环空几何特征，构建孔底三维流场数值仿真模型；系统研究钻头水口至钻孔环空的水压沿程衰减特性，明确泵压、泵量、孔眼尺寸对衰减速率的影响规律，量化不同工况下水压衰减有效距离；揭示有效距离内水眼结构、水压大小与孔壁煤层力学响应耦合作用机理，建立孔壁稳定性评价体系，为钻头选型、钻进参数优化提供理论依据。

   预期成果及考核指标：揭示有效距离内水眼结构、水压大小与孔壁煤层力学响应耦合作用机理；获得钻头水口至钻孔环空的水压沿程衰减规律和有效距离模型。近水平定向钻孔孔底水压衰减量化模型 1 套（预测误差≤15%）；室内模拟试验数据集 1 份（不少于30 组不同工况下模拟试验数据）；提交研究报告1份，申请发明专利2件，发表SCI论文2篇。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：李老师：18696509945

   2.钻机液压系统磨损微粒在线高分辨检测与特征精准解析

   研究内容：针对复杂工况下钻机液压系统磨损微粒在线检测精度低、特征解析难等问题，研究多物理场耦合的磨损微粒诱发感应电压机制，建立磨损微粒高分辨在线检测方法；研究磨损微粒特征信号智能辨识和状态参数解耦方法，构建磨损微粒粒径、材质、数量等特征的精准解析模型；开发钻机液压系统磨损微粒电磁感应式传感器、在线检测系统，搭建钻机液压系统试验平台，完成检测与解析技术验证。

   预期成果及考核指标：形成多物理场耦合的磨损微粒诱发感应电压理论体系，建立磨损微粒高分辨在线检测模型；提出磨损微粒特征信号辨识与解耦算法，构建磨损微粒特征精准解析模型；开发钻机液压系统磨损微粒电磁感应式传感器1套、在线检测系统1套，搭建钻机液压系统试验平台1套。在线检测系统可集成信号特征辨识、感应信号解耦、磨损微粒特征解析等3种以上算法，可实现磨损微粒粒径、材质、数量的在线量化分析；铁磁性磨损微粒（≥100μm）的检出率≥95%，非铁磁性磨损微粒（≥350μm）的检出率≥90%；可通过解析模型实现3种以上材质磨损微粒的量化分析；铁磁性磨损微粒（≥100μm）和非铁磁性磨损微粒（≥350μm）特征解析误差≤15%；发表 SCI论文2篇，授权国家发明专利3项。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：杨老师：18696787860

   3.隔爆装置结构参数与喷撒性能关系数值模拟研究

   研究内容：针对机械式隔爆装置抑爆介质储存及喷撒结构、气腔形状及容积、通断面积、启动方式多种结构参数与喷撒关键性能指标关系认识不清问题，建立多种结构参数耦合影响的装置喷撒数值仿真模型，研究不同抑爆介质、质量、驱动压力及方式约束的动态喷撒过程，获取响应时间、成雾时间与成雾面积喷撒关键指标，提出结构参数优化算法，开发隔爆装置喷撒仿真智能代理模型，实现不同结构参数组合下喷撒性能的快速预测与多目标寻优。

   预期成果及考核指标：形成隔爆装置喷撒仿真智能代理模型，能够有效模拟隔爆装置不同结构参数与喷撒效果（包括隔爆装置的启动压力、响应时间、喷撒效率、成雾时间等参数）的关系，实现不同参数组合下喷撒性能的快速预测与多目标寻优，模拟结果与试验测试相比，误差不超过±10%。提供模型软件源码，发表SCI论文2篇，申请发明专利1项。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：20万元。

   技术联系人：薛老师：15902355005

  4. 基于液压支架数据的顶板周期来压自动判别方法

   研究内容：建立液压支架工作阻力与顶板断裂、回转及运动演化过程的动态响应关系，揭示载荷变化所表征的顶板位态特征；研发适用于回采工作面原始数据降噪与预处理方法，有效剔除移架操作、补压、直接顶垮落等非来压因素引起的增阻数据，精准提取反映顶板运动的载荷特征信号；基于典型工况的支架压力数据，构建顶板动态反演模型与来压判定指标，形成周期来压规律自动分析方法，支撑后续软件开发。

   预期成果及考核指标：明晰支架载荷响应与顶板破断运动的映射关系，识别表征顶板来压的载荷特征信号；提出支架载荷原始数据降噪处理方法，实现非来压因素有效识别与来压特征信号精准提取；构建顶板动态反演模型与来压判定指标，形成基于顶板动态反演模型的周期来压规律分析方法，顶板周期来压判识准确率>90%。提交可用于编程的研究报告1份，SCI论文1篇。

   研究周期：12个月。

   预算控制数：15万元。

   技术联系人：徐老师：18580706603

  5.基于多源监测数据融合的鲁棒异常检测技术研究

   研究内容：针对煤矿井下监测数据普遍存在噪声大、缺失多及多源异构等问题，构建面向高噪声与缺失数据的数据质量治理与多源传感器数据预处理方法，为智能分析奠定数据基础；设计多源多模态数据对齐与融合机制，以及动态时空图结构，挖掘瓦斯、温湿度、风速及设备状态等变量之间的隐含耦合与拓扑演变关系，实现多源异构数据的协同建模；引入抗噪与不确定性建模机制，构建鲁棒异常检测模型，实现复杂干扰下异常状态的精准识别与提前预警，增强抗干扰能力；设计轻量化模型与实时分析机制，支持煤矿井下场景的在线检测与风险预警功能。

   预期成果及考核指标：形成一套面向煤矿多源传感器数据的鲁棒异常检测方法与原型系统，具备数据预处理、异常检测与风险预警功能；在典型测试数据集上，异常样本召回率≥90%，假阳性率（FPR）≤5%；在数据缺失率≤20%或输入噪声标准差0.1条件下，模型异常检测性能下降≤10%；单次检测响应时间≤1秒，满足在线监测需求；发表SCI论文2篇、EI论文1篇，申请发明专利2项。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：陶老师：15928016947

   6.基于分布式智能超表面的煤矿井下无线信号覆盖增强关键技术研究

   研究内容：针对煤矿井下复杂受限空间无线信号衰减严重、覆盖盲区多、传输可靠性低的行业痛点，开展基于分布式智能超表面的井下无线信号覆盖增强关键技术研究，设计快速响应智能超表面单元，建立单元调控参数与反射幅度、相位、极化的精准映射模型，实现电磁波关键参量的精确调控，构建阵列级多维度波束调控体系，突破智能超表面单元精准电磁调控、多阵列波束协同动态优化核心技术，形成适配煤矿井下场景的无线覆盖增强技术体系，为井下智能化开采的高可靠无线通信提供理论支撑与技术方案。

   预期成果及考核指标：形成研究报告1份，分布式智能超表面系统样机1套。智能超表面天线：工作频带5～6GHz，反射幅度损耗≤3dB，反射相位调控能力≥1bit，双极化响应能力、阵面刷新速率≥2MHz，阵面板规模≥8x8，智能超表面数量不少于3块，典型场景信号强度增强≥10dB。发表SCI论文不少于2篇，申请发明专利不少于1件。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：20万元。

   技术联系人：戴老师：13658389618

   7.面向煤矿井下视觉退化环境的双目视觉无感定位技术

   研究内容：面向井下人机协同与重点区域安全管控等实际应用场景，开展煤矿井下视觉退化环境下人、机、物等动目标的无感定位技术研究，实现动目标的高精度三维跟踪与定位。具体研究内容包括：针对井下光照不均、剧烈变化及粉尘环境引起的视觉特征退化问题，深入探索物理模型与数据驱动相结合的图像修复与增强机制；在此基础上，突破动目标的纹理与几何多维特征表征方法，并构建融合上下文约束的抗干扰稀疏特征立体匹配模型，实现井下视觉退化环境下动目标识别与三维定位。

   预期成果及考核指标：形成适用于井下环境的双目摄像试验样机，实现巷道内人、车等动目标精确定位。双目摄像实验样机具有对人、车等动目标定位、测速、成像、轮廓提取、电子围栏功能，有效工作范围不小于10m，在有效工作范围内动目标定位精度优于0.1m，同时定位结果输出频率不小于20Hz。提交试验样机1台，具有数据采集、井下动目标定位及显示、电子围栏等功能软件1套，研究报告1份，申请发明专利1件，发表SCI论文1篇，中文核心论文1篇。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：梁老师：15696696312

   8.煤矿安全风险知识图谱智能构建与推理方法

   研究内容：针对煤矿安全风险知识长期分散于规程标准、事故案例、监测数据和专家经验之中、缺乏统一知识建模与高质量智能构建方法的问题，以煤矿安全领域专业知识为核心基础，研究安全风险知识体系与本体建模方法，构建规程标准、事故案例、监测参数、灾害特征和处置措施等多源知识统一表达框架，确保知识图谱具备扎实的领域知识基础；研究多源异构知识抽取、融合更新与质量控制方法，提高知识图谱构建效率和可信性；研究面向风险分析、风险发展研判和预警决策的推理方法，开发原型系统并在瓦斯、水害、冲击地压等典型灾害风险场景开展验证。

   预期成果及考核指标：形成煤矿安全风险知识图谱原型系统1套，构建煤矿安全风险知识图谱原型库1个，覆盖瓦斯、水害、冲击地压等不少于2类典型灾害风险场景；形成应用验证方案2套以上，发表SCI论文2篇、EI论文1篇，申请发明专利2件以上，形成技术报告或标准/规范建议1份以上，支撑煤矿安全风险辨识、风险传导分析和辅助决策能力提升。

   研究周期：18个月。

   预算控制数：30 万元。

   技术联系人：陶老师：15928016947

   9.煤矿安全领域物理先验知识大模型注入方法研究

   研究内容：针对大模型在煤矿安全专业场景中缺乏物理规律约束、推理结果易受数据变化影响、可靠性和可解释性不足等问题，研究面向大模型的物理规律可理解表征与嵌入方法。以采煤工作面瓦斯运移为典型验证场景，聚焦通风输运、空间传播时滞、监测点位置关系等关键规律，依托重庆研究院提供的瓦斯监测数据、通风参数、传感器布设信息和现场业务规则，形成大模型可识别、可调用、可约束推理的物理先验知识表征样例。进一步研究融合物理先验信息的大模型推理方法，探索通过知识检索、规则约束、推理校验和结果修正等方式，将瓦斯运移规律嵌入模型的趋势判断、风险研判和结果解释过程，提升模型对专业机理和工程规则的遵循能力。建立典型工况测试集和与纯数据驱动模型的对比评测流程，验证物理规律嵌入后模型在趋势判断准确性、规则遵循能力、推理稳定性和解释可信性方面的提升效果。

   预期成果及考核指标：形成一套面向大模型的煤矿安全物理规律可理解表征方法，实现通风输运拓扑约束、监测点位置关系等至少2种关键物理先验知识的表达；依托瓦斯监测、通风参数、传感器布设及现场业务规则，构建不少于3类典型工况的采煤工作面瓦斯运移物理先验知识表征样例库。在此基础上，形成一套融合物理先验信息的大模型推理方法，支持瓦斯浓度趋势判断、异常升高风险研判及结果解释等核心任务。与纯数据驱动模型相比，该方法在瓦斯浓度趋势判断准确率上需提高不少于5%，且规则遵循率不低于85%；发表学术论文2篇（其中SCI论文1篇），申请发明专利2件。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：陶老师：15928016947

   10.特定掺量黄土水泥基复合胶凝材料在开放型裂隙中的渗流及阻水规律研究

   研究内容：针对新密煤田L1-2薄层灰岩注浆加固渗流模型，设计高压渗流试验装置，模拟黄土水泥基胶凝材料在不同尺度开放型裂隙、特定掺量（1:1；2:1；3:1）、压力梯度条件下的渗流过程，测试材料的渗流量、水压变化、渗透系数、阻水能力等指标，分析压力梯度、裂隙尺度、掺量对渗流特性和阻水能力的影响规律；构建地面水平孔注浆概念模型，考虑不同的裂隙尺度、注浆压力和浆液粘度三个主要因素，采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件研究上述因素对岩体裂隙中浆液流动的影响；总结特定掺量黄土水泥基复合胶凝材料在开放型裂隙中的有效扩散距离和阻水能力的计算式。

   预期成果及考核指标：提出特定掺量黄土水泥基复合胶凝材料在开放型裂隙中的有效扩散距离和阻水能力的计算式；有效扩散距离误差≤5m，材料阻水强度误差≤0.3MPa；发表SCI论文1篇，受理发明专利1件。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：30万元。

   技术联系人：张老师：18716649929

   11. 尘雾强干扰下的煤矿井下粉尘浓度梯度机器视觉反演方法研究

   研究内容：针对煤矿井下传统点式粉尘监测存在监测盲区大、覆盖范围小、难以反映空间分布与动态演化等问题，构建采掘面、运输巷道等典型场景粉尘图像专用数据集；研究尘雾自适应去雾去噪与低照度增强方法；建立粉尘浓度梯度反演模型；研究轻量化镜头洁净度判别方法；构建区域粉尘浓度空间分布与可视化表达方法，形成适配井下恶劣环境的粉尘浓度梯度机器视觉反演成套方法。

   预期成果及考核指标：形成煤矿井下尘雾强干扰粉尘图像抗干扰增强算法1套、粉尘浓度机器视觉反演模型1套、区域浓度可视化数据基础1套；在尘雾浓度梯度、低照度及复合干扰条件下测试样本不少于300帧，粉尘图像特征有效提取率≥90%；以矿用粉尘直读仪为参比标准，完成不少于50组测点比对试验，粉尘浓度反演相对误差≤25%；连续处理不少于100帧图像，单帧图像处理响应时间≤500ms；按洁净、轻度污染、中度污染、重度污染四种镜头污染等级构建不少于200组测试样本，镜头洁净度提示准确率≥85%；区域浓度可视化数据基础可实现浓度分布渲染与动态显示；申请发明专利2件，发表SCI收录期刊论文1篇。

   研究周期：36个月。

   预算控制数：40万元。

   技术联系人：惠老师：18983001880

   12.潮喷混凝土管路流量感知及喷浆质量智能评估方法研究

   研究内容：针对煤矿潮喷混凝土喷射流量及质量难以评估的问题，开展潮态混凝土气力输送多物理场传感机理研究，建立含水率、流量、流速与静电/微波/声发射信号的定量映射关系；研制矿用本安型多模态融合传感器样机，实现流量、流速、脉动特征多参数同步在线检测；建立输送脉动特性与喷头水雾混合均匀性的关联模型，揭示脉动特征对喷射层质量的影响规律；开展喷射过程质量辅助判断方法研究：分析混凝土流量波动、水料比、气料比等参数与喷射均匀性、壁面附着情况的关联规律；探索采用激光雷达和深度相机实时监控混凝土在壁面的附着情况，研究井下高粉尘、水雾环境下的抗干扰图像/点云预处理方法，形成技术可行性分析报告；集成物料流量感知信号、壁面附着监控信息与喷浆机器人控制系统，开发基于多源信息融合的闭环控制算法与质量辅助判断模块，并开展工程验证。

   预期成果及考核指标：形成矿用本安型多模态融合传感器样机、壁面附着监控软件（含源码及测试分析报告）、喷浆机器人闭环控制算法及软件（含源码）各1套，受理或授权发明专利3件、发表SCI论文4篇。传感器流速及流量检测精度均±5% F.S，具备多模态采集能力；监控需完成井下数据采集及算法验证；控制算法响应时间≤2s，厚度均匀性提升≥20%、回弹率降低≥15%。

   研究周期：24个月。

   预算控制数：59万元。

   技术联系人：陈老师：19923479410

二、资助对象及其申请条件

   1.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。

   2.项目申请人原则上应具有副高及以上职称或博士学位，职称或学历不满足要求的，要求由2名具有高级职称的同行专家书面推荐。

三、申请程序和说明

   1.项目申请人从本中心发布的12项支持课题进行选题，并按规定格式，认真、如实填写《开放课题申请书》（见附件1）和2026年度煤矿安全技术国家工程研究中心开放课题申请信息表（见附件2）

   2.《开放课题申请书》经申请人所在单位审核、单位领导签字并加盖单位公章后方可报送。

   3.提交的材料包括纸质申请书原件一式两份，电子文档1份。电子文档和纸质申请书的内容必须一致。

   4.无论申请课题评审通过与否，所有材料均不予以退还，请申请者自己保管好申请原件。

   5.开放课题的评审、考核指标与管理按照《煤矿安全技术国家工程研究中心开放课题管理办法（试行）》执行（见附件3）。

   6.2025年度的开放基金受理时间2026年6月25日～2026年7月25日。

   7.中心收到申请材料后，将组织开展评审工作。评审通过的将予以立项，并签署合同，后续工作要求另行通知。

   8.开放基金课题研究获得的成果工作产生的知识产权（论文、专著、专利、软件著作权等）原则上归属中心依托单位所有，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。凡受本中心室资助的项目，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：煤矿安全技术国家工程研究中心（National Engineering Research Center of Coal Mine Safety Technology），同时注明“得到煤矿安全技术国家工程研究中心开放基金(项目编号:******)资助，英文Supported by the Open Funding of National Engineering Research Center of Coal Mine Safety Technology(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。

  9.申请人每人申请课题不超过1项。

四、材料统一报送地址

   联系地址：重庆市沙坪坝区上桥三村55号国家工程研究中心综合办公室

   联系人：徐老师（023-65239343）

   E-mail：nerccmst@163.com

   抄送：mkaqjs@yeah.net

   附件（扫二维码下载）：

   1.煤矿安全技术国家工程研究中心开放课题申请书

   2.2026年度煤矿安全技术国家工程研究中心开放课题申请信息表

   3.煤矿安全技术国家工程研究中心开放课题管理办法（试行）