煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室開放基金指南（第二批）

2025年10月09日 15:33 智能礦山雜志責編：戚金榮作者：智能礦山雜志

煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室開放基金指南（第二批）

“煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室”（以下簡稱實驗室）聚焦國家能源安全戰(zhàn)略、國家深地資源開發(fā)戰(zhàn)略和人工智能發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞煤礦數(shù)字化基礎理論、煤炭無人化掘采運技術和深部煤礦裝備智能化技術3個研究方向，開展煤炭無人化開采前沿技術研究，旨在形成完整的煤礦數(shù)智化技術和標準體系，實現(xiàn)煤礦全流程精準感知、智能決策、自動執(zhí)行的智能化常態(tài)運行，保障區(qū)域經濟對能源的需求，促進國家煤炭科技進步、匯聚和培養(yǎng)優(yōu)秀人才，為我國能源安全供給提供戰(zhàn)略性支撐。

為深化“開放、流動、聯(lián)合、競爭”的運行機制，吸引、凝聚國內外優(yōu)秀學者，共同研究、聯(lián)合攻關，促進高水平成果產出。現(xiàn)公開發(fā)布實驗室2025年度開放基金項目申請指南，此批次由安徽理工大學提供經費支持。

一、指南方向

1. 掘進工作面復雜環(huán)境特征精準感知方法研究（重點課題）

研究內容：井下場景復雜易突變環(huán)境惡劣干擾強，針對煤礦掘進機器人作業(yè)環(huán)境精準感知難題，研究煤礦多源異構超前感知節(jié)點部署、三維場景動態(tài)重構、多模態(tài)感知融合與優(yōu)化方法，構建掘進機器人環(huán)境精準感知技術體系，實現(xiàn)復雜環(huán)境下掘進機器人多源信息精準感知與融合。

考核指標

（1）井下復雜環(huán)境感知及數(shù)據融合模型；

（2）掘進機器人行為融合環(huán)境特征感知的自主決策模型；

（3）風險感知識別準確率≥95%；

（4）論文3篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)2篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利3項。

2. 面向礦山復雜工況的鋰電池熱失控機理與早期預警算法研究（一般課題）

研究內容：針對新能源礦山裝備鋰電池安全管理的重大需求，聚焦熱失控過程的核心科學問題，開展礦山復雜工況下鋰電池材料熱解反應的多場耦合機制與演化規(guī)律研究，揭示從初始觸發(fā)到熱失控擴展的多階段反應路徑與主導機制；結合機理模型與數(shù)據驅動方法，構建融合電-熱-氣-力多參數(shù)的熱失控早期動態(tài)預測模型，探索微觀反應特征與宏觀狀態(tài)參量之間的映射關系；研究輕量化、適用于嵌入式電池管理系統(tǒng)的預警算法，完成模擬環(huán)境下的算法驗證。

考核指標

（1）設計鋰電池熱失控多階段耦合機制模型1套，并通過實驗數(shù)據驗證；

（2）完成礦山復雜工況下的鋰電池熱失控預警算法1套，提供仿真驗證報告；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

3. 礦井無人膠輪車輛可靠環(huán)境感知與定位技術研究（一般課題）

研究內容：針對礦井無人駕駛膠輪運輸車輛的可靠環(huán)境感知與可信定位問題，分析井下場景無人駕駛運輸需求，研究井下膠輪車輛高精度多傳感器融合定位技術及慣性基融合定位算法；分析井工況場景特點，研究井下膠輪車輛視覺/Radar/USS等多源感知融合技術及3D目標檢測算法；結合車輛定位與目標檢測，建立井工況場景下動態(tài)目標跟蹤算法。實現(xiàn)井下無人駕駛膠輪運輸車輛的可靠環(huán)境感知與高精度定位，為井下無人駕駛膠輪車輛安全運行提供支持。

考核指標

（1）設計一套適用于井工況膠輪車輛高精度多源融合定位算法；

（2）設計一套適用于井工況無人駕駛膠輪車輛環(huán)境3D目標檢測與跟蹤算法；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

4. 井下無人駕駛車輛激光雷達協(xié)同感知技術研究（一般課題）

研究內容：針對井下無人駕駛車輛在復雜環(huán)境中感知能力受限的問題，研究基于WiFi、5G礦用專網的多模態(tài)通信架構，解決井下高遮擋、強干擾條件下多車實時數(shù)據傳輸與協(xié)同控制的可靠性問題；研究基于IMU、UWB融合定位方法，建立井下多車統(tǒng)一時空基準，提高位姿估計的穩(wěn)定性與精度；研究面向稀疏點云的多車感知數(shù)據融合方法，開發(fā)點云配準與目標級融合算法，提升多視角環(huán)境下障礙物的感知完整性；構建多車激光雷達協(xié)同感知模型，實現(xiàn)井下障礙物、行人、設備等多類目標的實時高精度檢測。

考核指標

（1）構建覆蓋井下典型場景的多車激光雷達點云協(xié)同感知數(shù)據集；

（2）提出一套適用于井下的多車激光雷達協(xié)同感知系統(tǒng)方案；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

5. 深部小斷面硬巖巷道安全高效掘進智能截割控制方法研究（一般課題）

研究內容：針對深部高地應力與動態(tài)擾動（“三高一擾動”）導致煤巖非線性行為加劇、裂紋動態(tài)演化規(guī)律與多場耦合機制不明晰的問題，研究深部煤礦高地應力與動態(tài)擾動耦合作用下的硬巖非線性破碎規(guī)律，揭示不同載荷下裂紋動態(tài)演化機制；研究一種深部小斷面硬巖巷道掘進機復合破巖新方法，探索多能量場協(xié)同作用下破巖機理，開發(fā)基于多源信息感知的破巖狀態(tài)實時監(jiān)測與識別技術，構建掘進過程異常工況的快速診斷模型；設計具有容錯能力的智能控制策略，自適應調整截割參數(shù)、切換破巖模式以及啟動安全保護機制，確保掘進作業(yè)的可靠性與設備、人員安全，最大限度減少非計劃停機。

考核指標

（1）最大破巖能力達f8；

（2）截割比能耗相對傳統(tǒng)控制方式降低20%；

（3）巷道截割邊界控制誤差≤15cm；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

6. 煤礦風井巡檢機器人多源信息感知與筒壁三維重構方法研究（一般課題）

研究內容：根據煤礦風井筒壁形變的不確定性和風壓特殊環(huán)境，設計合適的風井筒壁智能巡檢機器人攀爬機構；建立巡檢機器人攀爬機構的動力學模型，研究攀爬機構的越障策略和方法，提高復雜風井筒壁巡檢攀爬適應能力；采用視覺慣性里程計算法和立體視覺原理，結合激光雷達、視覺傳感器和慣性傳感器數(shù)據，通過安裝在機器人上的雙目攝像頭獲取井筒壁的圖像對，利用點云技術、圖像處理算法、視差計算和深度恢復算法對數(shù)據進行處理和融合，重建風井筒壁的三維形貌，獲取煤礦風井筒壁變形情況。

考核指標

（1）完成風井巡檢機器人機構設計，開發(fā)多源信息感知系統(tǒng)1個；

（2）提出風井筒壁的三維形貌重建方法，重構精度誤差控制在厘米級別；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

7. 液壓支架高水基電液比例閥特性與高精度連續(xù)平滑控制技術研究（一般課題）

研究內容：針對綜采工作面液壓支架開關量控制系統(tǒng)導致的液壓沖擊破壞和工作面直線度控制不佳問題，開展礦用高水基電液比例閥特性與高精度連續(xù)平滑控制技術研究，達到對液壓支架流量進行連續(xù)、平滑、精準控制目的。具體內容包括：設計先導閥和主閥閥口參數(shù)，滿足液壓支架方向控制閥的使用要求；建立包含先導閥加主閥的整機機理模型，揭示級間耦合機理，優(yōu)化關鍵結構參數(shù)；研究樣機死區(qū)特性、重復精度、線性度、滯環(huán)特性、階躍響應特性、斜坡響應特性。

考核指標

（1）比例閥壓力40MPa，流量>500L/min，驅動電流<500mA；

（2）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（3）申請受理發(fā)明專利2項。

8. 面向煤礦轉載機器人的機械臂時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法研究（一般課題）

研究內容：針對煤礦轉載機器人工業(yè)機械臂在復雜場景下的高效作業(yè)需求，研究最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法，主要解決傳統(tǒng)規(guī)劃方法中軌跡不平滑、易陷入局部最優(yōu)以及難以協(xié)同優(yōu)化多約束等問題。具體內容包括：選定1-2個裝載場景，針對其機械臂轉載作業(yè)實際需求，研究2-3種機械臂軌跡方法，進行對比分析，完成適應性研究；構建機械臂關節(jié)空間的軌跡基函數(shù)，確保位置、速度和加速度的連續(xù)平滑；設計兼顧時間最優(yōu)與運動平穩(wěn)性的多目標適應度算法，增強算法的全局搜索能力和收斂速度；進行實體機械臂平臺控制特性基礎試驗，研究閉環(huán)驗證和定位精度等。

考核指標

（1）實體單次抓放任務時間控制在3.0秒以內，重復定位精度誤差在±0.8mm范圍內；

（2）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（3）申請受理發(fā)明專利2項。

9. 面向井下多機器人協(xié)同通信的毫米波波束成形方法研究（一般課題）

研究內容：基于機器人平臺與毫米波通信技術，研究高可靠的多機器人協(xié)同通信方案，實現(xiàn)井下無線網絡靈活覆蓋，并提供大帶寬通信服務，從而滿足井下無人化場景多設備通信需求；針對巷道空間狹窄、多徑效應等問題，研究波束訓練和追蹤方法，實現(xiàn)信道參數(shù)快速估計并建立毫米波無線信道模型；基于串行干擾消除和盲均衡技術，研究面向機器人的多用戶波束成形方法，以抑制多用戶干擾并補償信道失真，實現(xiàn)多用戶連接；研究信道分組整合方法，降低通信中斷概率，形成高可靠的通信方案。

考核指標

（1）建立井下毫米波無線信道模型；

（2）提出有效的毫米波束成形方法并形成低延時、多鏈接、高可靠的通信方案；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

10. 礦區(qū)源-網-荷-儲協(xié)同優(yōu)化與多時間尺度智能調度策略研究（一般課題）

研究內容：針對礦區(qū)供用電系統(tǒng)多目標協(xié)同優(yōu)化問題，以年產千萬噸級大型礦區(qū)為對象，系統(tǒng)采集其采掘、運輸?shù)戎饕秒妴卧摵蓴?shù)據，構建多時間尺度負荷特性模型；研究典型場景下用電特性、新能源出力與電網政策的耦合機制，提出差異化儲能優(yōu)化配置策略；集成源-網-荷-儲系統(tǒng)，研發(fā)多時間尺度滾動優(yōu)化調度算法，實現(xiàn)經濟、安全、環(huán)保的綜合優(yōu)化運行。

考核指標

（1）建立涵蓋礦區(qū)采掘、運輸、通風、排水等主要用電單元的精細化負荷特性模型庫，短期負荷預測平均絕對百分比誤差（MAPE）≤10%；

（2）針對4種典型場景（如露天/井工開采、高/低電價時段、新能源富集/匱乏期），提出差異化儲能配置策略，魯棒性驗證通過≥90%場景測試；

（3）日前計劃與實際執(zhí)行的日內平均功率偏差≤5%，日內調度響應實時電價與負荷波動的指令下發(fā)延遲≤30秒；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

11. 基于數(shù)據驅動的礦用電纜健康狀態(tài)預診與運維研究（一般課題）

研究內容：針對目前礦用電纜監(jiān)測方法存在的監(jiān)測內容單一、響應滯后等問題，研究電纜老化機理，厘清電纜內部磁場以及電纜感應電流的畸變率及各次諧波分量的變化規(guī)律；研究礦用電纜狀態(tài)診斷的表征方法，并以此作為基礎構建礦用電纜健康狀態(tài)量化指標；研究基于數(shù)據驅動的電纜健康狀態(tài)預診機制，實現(xiàn)動態(tài)工況下礦用電纜健康狀態(tài)預診與運維。

考核指標

（1）設計諧波感應傳感器，可采集2-40次諧波，諧波幅頻檢測精度±0.1%；

（2）生成“實時數(shù)據-劣化度”折線圖，能夠直觀的顯示礦用電纜各部分的運行狀態(tài)，包括本體部絕緣體、屏蔽層、保護層的劣化值，電纜終端和中間接頭部分的劣化值，剩余壽命分析，剩余時間精確到年；

（3）系統(tǒng)要求一般功能頁面調用的響應時間2秒以內，復雜報表和圖形展示的數(shù)據處理響應時間在5秒以內；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

12. 巷道“敲幫問頂”機器人關鍵技術與控制裝備研究（一般課題）

研究內容：面向煤礦巷道復雜環(huán)境，建立基于多傳感器融合的三維巷道精準模型，研究基于深度學習的巷道頂板裂隙分布與浮矸石高精度識別方法；基于巷道模型與巷道頂板裂隙與浮矸石狀況，研究機器人液壓臂運動軌跡與機器人本體移動路徑規(guī)劃方法；研究面向浮矸石作業(yè)的液壓臂控制模型及控制方法，開發(fā)“敲幫問頂”機器人控制系統(tǒng)，為巷道“敲幫問頂”機器人提供核心技術支撐，實現(xiàn)無人化智能化的“敲幫問頂”，提升煤礦生產安全水平，助力智慧礦山發(fā)展。

考核指標

（1）建立基于多傳感器融合的巷道環(huán)境感知模型，機器人定位誤差不超過5cm；

（2）給出面向浮矸石作業(yè)的液壓臂精準控制方法，實現(xiàn)±5cm的液壓臂末端定位精度；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

13. 煤巖多場耦合數(shù)字化模型構建方法研究（一般課題）

研究內容：基于煤巖二維CT掃描斷面圖像，研究孔隙介質、基質的智能識別算法，開發(fā)三維迭代重構技術，彌補二維CT掃描斷面圖像關聯(lián)信息，進行煤巖三維數(shù)字重構；分析煤巖多元多相流體選擇性吸附行為及其控制因素，闡明流體注入煤體孔裂隙結構與力學特征、流體相態(tài)轉變、流固界面變化、氣-水-固耦合等復雜作用機理。

考核指標

（1）創(chuàng)新煤巖三維數(shù)字的精確重構與裂隙特征參數(shù)準確提取方法；

（2）構建多場耦合煤巖孔裂隙結構與氣體運移數(shù)字化模型；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

14. 煤巖三維力學特征數(shù)值模擬與仿真研究（一般課題）

研究內容：基于深部采掘工作面工程地質與開采條件，測定煤巖細觀結構與物理力學特征參數(shù)，搭建相似材料模擬智能實驗系統(tǒng)，研究采掘擾動下圍巖應力場、裂隙場、位移場分布演化特征；以巖層結構及其運動在三維空間引起宏觀力學場的演化為基礎，研發(fā)能夠實時展現(xiàn)煤巖體采動三維力學特征動態(tài)演化規(guī)律的數(shù)值映射仿真技術。

考核指標

（1）揭示深部煤巖采動礦壓顯現(xiàn)與巖層移動的動態(tài)演化規(guī)律；

（2）實現(xiàn)大尺度工程擾動多物理場耦合動力災害、圍巖持續(xù)變形失穩(wěn)災害數(shù)值與可視化仿真，可信度達95%；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

15. 深部煤巖力學特征采掘響應力學模型研究（一般課題）

研究內容：重點針對深部圍巖應力場動態(tài)演化，研究深部開采三維應力監(jiān)測基礎理論，研發(fā)三維應力智能解算方法及系統(tǒng)；研究深部煤礦復雜物理場（應力場、位移場、破壞場、溫度場、瓦斯場）采動煤巖響應特征，揭示多場耦合下采動煤巖力學響應與微觀機制，構建深部開采圍巖數(shù)字化模型。

考核指標

（1）研發(fā)三維應力智能解算系統(tǒng)1套；

（2）實現(xiàn)煤巖采掘響應力學特征的理論描述；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

16. 基于機器視覺的露天礦山鏟裝時間預測方法研究（一般課題）

研究內容：通過機器視覺技術感知礦山作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)鏟裝作業(yè)自動化，減少傳統(tǒng)人工操作中的誤差，提高作業(yè)效率和精度。針對礦山環(huán)境復雜性和動態(tài)變化導致的鏟裝區(qū)域劃分錯誤問題，探索構建時間混合模型，提高對不同鏟裝工況（如挖掘、卸載等）的識別精度，并結合增量學習增強對復雜鏟裝場景的適應性，從而提升鏟裝時間預測精度，確保實時、準確的工況監(jiān)控，及時處理安全隱患。

考核指標

（1）設計鏟裝工況識別模型；

（2）提出鏟裝時間預測模型；

（3）在典型場景下驗證模型的有效性，工況識別的準確率不低于80%；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

17. 基于多源感知的礦山卡車行程時間預測方法研究（一般課題）

研究內容：通過實時采集礦山路網和車輛狀態(tài)數(shù)據，構建行程時間預測模型，以優(yōu)化礦山運輸調度、提高作業(yè)效率；針對現(xiàn)有模型難以應對礦山復雜路網，導致行程時間預測錯誤這一問題，基于激光雷達和無人機航拍礦山路網等多模態(tài)數(shù)據，構建動態(tài)更新的路網模型，提升卡車行程預測智能化水平；利用大模型架構深入分析路網拓撲與行程時間的空間關聯(lián)，融合多維數(shù)據并進行迭代訓練，最終構建高精度、具泛化能力的行程時間預測模型。

考核指標

（1）實現(xiàn)礦山卡車行程時間預測精度提高約10%；

（2）在某示范點進行正常應用；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

18. 數(shù)據-機理驅動的露天煤礦卡鏟協(xié)同調度方法研究（一般課題）

研究內容：為實現(xiàn)無人化露天礦山卡車和鏟車的高效協(xié)同作業(yè)，提高運輸作業(yè)效率，降低運輸能耗，實現(xiàn)卡產協(xié)同調度的無人化、智能化目標，研究數(shù)據驅動融合機理模型的多目標自適應卡鏟協(xié)同調度模型，實現(xiàn)卡鏟協(xié)同作業(yè)的動態(tài)適應性；針對調度問題的復雜性和多約束特性，設計多目標智能優(yōu)化算法，實時生成調度方案；開發(fā)原型系統(tǒng)，驗證所構模型與方法的可行性。

考核指標

（1）設計數(shù)據驅動融合機理模型的多目標自適應卡鏟協(xié)同調度模型；

（2）設計實時、高效的多目標智能優(yōu)化算法；

（3）開發(fā)原型系統(tǒng)，驗證所構模型與方法的可行性，卡鏟作業(yè)效率不低于人工調度的90%；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

19. 基于AIGC的煤礦災害應急預案生成與應急救援推演技術研究（一般課題）

研究內容：結合煤礦災害應急救援案例、監(jiān)測數(shù)據、煤礦巷道布局、地質構造等信息，研究基于大模型的煤礦災害應急預案細粒度生成方法，在已有應急預案基礎上，生成具有詳細應急處置建議的應急預案，生成的預案涵蓋應急響應、具體處置措施、事故分析等關鍵環(huán)節(jié)，并引入專家知識圖譜對生成的預案進行校驗，確保生成的預案符合行業(yè)規(guī)范和安全標準；研究基于AIGC的煤礦災害救援過程推演技術，結合已有的應急預案，通過強化學習和對抗訓練等方法，推演應急救援過程，預判災害演化趨勢，為救援人員提供多種可行的救援路線和救援物資調度方案，并結合實時監(jiān)測數(shù)據、煤礦巷道布局、地質構造等信息，給出最佳救援方案建議。

考核指標

（1）研發(fā)基于AIGC的煤礦災害應急預案生成與應急救援推演平臺一套，平臺具備應急預案生成、應急救援推演、以及人機協(xié)同的生成策略優(yōu)化功能，系統(tǒng)平臺TRL不低于7級；

（2）應急預案生成時間≤20秒，應急救援推演過程生成時間≤30秒；

（3）軟件著作權登記證書1件；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

20. 面向煤礦應急救援決策的知識問答AI智能體技術研究（一般課題）

研究內容：設計煤礦智能應急管理大模型平臺，整合煤礦作業(yè)規(guī)程、事故案例與應急預案等領域的專業(yè)知識，構建面向煤礦應急救援的知識圖譜，開發(fā)高效的垂直領域AI知識問答系統(tǒng)；結合礦井水災、火災、瓦斯等典型災害場景，研究多源異構傳感器數(shù)據的智能處理技術，實現(xiàn)復雜災害環(huán)境下的安全風險智能識別與預警功能；基于垂直大模型智能研判風險隱患及事故現(xiàn)場，關聯(lián)法律法規(guī)與歷史救援案例，智能生成自適應救援策略與路徑調度優(yōu)化方案，構建集知識問答、風險識別與救援決策于一體的煤礦AI應急智能體平臺。

考核指標

（1）構建煤礦知識問答系統(tǒng)，問答匹配準確率達到93%以上，平均響應時間不超過1秒；

（2）實現(xiàn)井下智能應急系統(tǒng)的實時異常檢測，秒級報警響應能力，風險識別準確率達到95%以上；

（3）救援決策系統(tǒng)生成完整可執(zhí)行方案時間≤10秒；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

21. 面向災變環(huán)境快速響應的煤礦應急資源智能調度與動態(tài)優(yōu)化技術研究（一般課題）

研究內容：針對煤礦無人化智能開采中的地質結構、巷道布局、設備分布、人員定位信息及歷史災害數(shù)據等多源信息，分析不同災變環(huán)境下對煤礦應急資源的種類、數(shù)量、分布和調度優(yōu)先級等需求，開展基于多源數(shù)據融合的煤礦應急資源智能調度模型構建與優(yōu)化研究，實現(xiàn)應急資源調度的智能化和自動化；針對災變環(huán)境中煤礦井下環(huán)境復雜性和應急資源需求的不確定性，依托分布式計算架構與云計算技術，設計具備實時監(jiān)測、智能分析與動態(tài)調度功能的應急資源動態(tài)優(yōu)化方案，通過模擬實時監(jiān)測災變環(huán)境變化和應急資源狀態(tài)，智能動態(tài)調整應急資源調度策略，提高應急資源的利用效率和救援效能。

考核指標

（1）設計面向災變環(huán)境快速響應的煤礦應急資源動態(tài)優(yōu)化方案，集成實時監(jiān)測、智能分析和動態(tài)調整策略，能夠模擬自動準確獲取煤礦環(huán)境中各類監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據且準確率≥95%；

（2）整體方案支持對不同災變環(huán)境的監(jiān)測與響應，對災變環(huán)境變化的模擬響應時間≤10秒，動態(tài)調度方案生成時間≤30秒；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

22. 深井礦用物料智能氣力輸送方法研究（一般課題）

研究內容：針對深井超長距離大垂深輸送中壓力損失大、能耗高、管道易堵塞及物料流態(tài)化不穩(wěn)定等核心難題，研究深井高氣壓、高濕度、高粉塵環(huán)境下多相復雜物料長距離氣固兩相流動機理與壓力損失特性，構建物料輸送精準數(shù)學模型；研究基于多源信息感知的管道狀態(tài)實時監(jiān)測與堵管預測預警技術，開發(fā)氣壓、風量、給料速度的智能匹配與動態(tài)補償策略，動態(tài)調控全局運行狀態(tài)，實現(xiàn)深井礦用物料安全、高效與智能化輸送。

考核指標

（1）構建礦用物料氣力輸送精準數(shù)學模型，揭示超長距離大垂深輸送中發(fā)生壓力損失、流態(tài)異常及堵塞的機理；

（2）建立基于多源信息感知的管道狀態(tài)實時監(jiān)測、堵管預測、氣力輸送參數(shù)動態(tài)調控系統(tǒng)，實現(xiàn)物料氣力輸送智能監(jiān)測與控制；

（3）可輸送物料的粒徑大小為0.03mm~4.75mm；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

23. 井下煤矸智能分選X射線源防爆機理研究（一般課題）

研究內容：針對井下煤矸智能光電安全高效識別分選的實際需求，研究井下復雜環(huán)境下X射線源的能量輸出、焦點尺寸等關鍵參數(shù)與煤矸識別效果的關聯(lián)機制；揭示井下復雜環(huán)境中X射線源結構對安全性能、能量輸出穩(wěn)定性、焦點尺寸控制等關鍵參數(shù)的影響規(guī)律，優(yōu)化設計井下防爆型X射線源結構。

考核指標

（1）設計1套井下煤矸智能分選用防爆型X射線源結構；

（2）新設計的X射線源能確保井下矸石選出率大于90%、矸石帶煤率小于3%、處理粒徑范100-500mm；

（3）射線輻射劑量低于國標要求80%；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

24. 數(shù)據驅動的井下回采工作面多任務風險預警方法研究（一般課題）

研究內容：針對井下回采工作面、主運輸巷道等環(huán)境具有低光照、高粉塵等特點，引起視覺感知退化問題，研究自適應去粉塵、低光照增強等圖像增強算法，實現(xiàn)標準化增強視頻流；融合圖像數(shù)據、設備運行數(shù)據等數(shù)據，建立工作面多源異構數(shù)據模型，構建人-機-環(huán)多維度風險的多模態(tài)智能預警模型；為滿足井下邊緣設備實時性需求，針對預警模型在異構多任務下的知識表征與遷移機制開展研究，將復雜的多任務異構預警模型知識高效遷移至輕量化模型，實現(xiàn)邊緣側模型高性能與高泛化能力的統(tǒng)一，為煤礦無人化安全開采提供安全技術支撐。

考核指標

（1）設計井下人-機-環(huán)預警檢測網絡模型，預警檢測任務≥5種，檢測準確率達到SOTA；

（2）壓縮后的預警模型能在低功耗邊緣端部署穩(wěn)定流暢運行，模型準確率達到SOTA的95%、FPS≥30；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

25. 數(shù)智雙擎驅動的煤礦帶式輸送機智能運維方法研究（一般課題）

研究內容：研究海量傳感器數(shù)據（如振動、溫度、張力等）實時、高效傳輸機制，提出傳感器節(jié)點分組數(shù)據傳輸延時評估方法，提高海量數(shù)據傳輸?shù)膶崟r性；研究基于OPC UA的異構設備統(tǒng)一的信息模型，提出多源異構數(shù)據集中式的管理調度方法；構建數(shù)智雙擎平臺，優(yōu)化帶式輸送機虛實融合方法，實現(xiàn)帶式輸送機故障數(shù)據增強擴展，構建數(shù)智雙擎帶式輸送機智能運維系統(tǒng)，增強煤礦帶式輸送機預測性維護效果，切實提升煤礦運輸智能化水平。

考核指標

（1）構建煤礦帶式輸送機全場景下的數(shù)智雙擎模型；

（2）實現(xiàn)煤礦帶式輸送機海量傳感器數(shù)據統(tǒng)一無擁塞傳輸；

（3）實現(xiàn)基于數(shù)智雙擎的煤礦帶式輸送機故障預測系統(tǒng)，其中，模型綜合預測準確率不低90%；

（4）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（5）申請受理發(fā)明專利2項。

26. 受限巷道內機車集群運行系統(tǒng)韌性理論及自優(yōu)化調控方法研究（一般課題）

研究內容：研究聚焦于多模態(tài)傳感序列（振動、溫度、電流、視頻等）的時空耦合機理與狀態(tài)演化動力學行為，構建基于深度時空圖網絡的機車狀態(tài)統(tǒng)一表征理論，從系統(tǒng)層面揭示多模態(tài)故障特征的生成與傳播機制；研究基于生成對抗理論與注意力機制的流式數(shù)據增強模型，探索在噪聲與丟包條件下高魯棒性特征提取與數(shù)據分布重構的基本原理；研究受限巷道空間中多機車協(xié)同調度與路徑沖突消解的系統(tǒng)性理論方法，建立面向故障傳播與生產調度的耦合動力學模型，形成可支撐故障自愈與系統(tǒng)韌性優(yōu)化的機車集群動態(tài)重調度理論框架。

考核指標

（1）提出煤礦機車多模態(tài)故障監(jiān)測方法，故障識別綜合準確率≥88%，監(jiān)測延遲≤200ms；

（2）提出機車動態(tài)調度優(yōu)化策略，調度響應時間≤1s；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

27. 立井罐道缺陷識別與定位方法研究（一般課題）

研究內容：利用立井罐道巡檢機器人采集罐道數(shù)據，通過多源數(shù)據融合探索罐道間隙、磨損、螺栓松動等缺陷檢測算法，實現(xiàn)罐道缺陷輕量級快速檢測及缺陷位置的精準定位；結合振型、阻尼比等特性參數(shù)，構建罐道健康狀態(tài)特征向量模型，同時建立罐道缺陷嚴重程度分級標準，實現(xiàn)對罐道系統(tǒng)的預測性維護決策。

考核指標

（1）搭建井筒環(huán)境下自補償定位算法，將位置誤差控制在分米級；

（2）開發(fā)輕量級罐道缺陷識別系統(tǒng)，提升典型缺陷的識別準確率與量化精度，整體典型缺陷的識別準確率≥96%；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

28. 單軌吊機車環(huán)境感知方法及控制策略研究（一般課題）

研究內容：研究多傳感器數(shù)據驅動的機車運行環(huán)境實時感知方法，并根據感知結果設計不同風險等級下的差異化制動響應策略，實現(xiàn)機車自主運行控制；研究多源信息融合驅動的控制策略動態(tài)切換機制，實現(xiàn)關鍵子系統(tǒng)失效后的快速響應與功能重構。

考核指標

（1）實現(xiàn)5-30米范圍內環(huán)境狀態(tài)的感知，保證機車在±2cm定位精度下完成自動啟停；

（2）關鍵部件故障后200ms內控制策略重構；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

29. 截齒破巖熱力耦合磨損退化與激光熔覆強化機理研究（一般課題）

研究內容：圍繞截齒破巖界面磨損問題，基于試驗、理論和數(shù)值模擬等手段研究截齒的全周期磨損退化過程和損傷演變規(guī)律，建立完備的截齒磨損退化分析方法，闡明截割參數(shù)—響應信號—磨損特征—損傷機理之間的內在聯(lián)系；分析截齒磨損分布特征，量化應力和溫度對截齒磨損程度的作用規(guī)律，揭示熱力耦合作用下截齒的磨損退化機理；厘清激光熔覆各特征參量對截齒磨損性能的影響規(guī)律，探究激光熔覆成形及耐磨強化機制，為高性能耐磨截齒的工程化應用提供理論依據和技術支撐。

考核指標

（1）截齒表面硬度較未處理截齒試樣提高不小于1倍；

（2）截齒表面耐磨性較未處理截齒試樣提高不小于50%；

（3）論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認定中國科協(xié)高質量科技期刊分級目錄被SCI/EI收錄的T1期刊論文；

（4）申請受理發(fā)明專利2項。

二、開放基金課題申請條件及要求

1. 開放基金優(yōu)先資助立論清晰、目標明確、研究內容具體、具有重要創(chuàng)新科學意義的研究課題。重點實驗室將按照“公平公正、擇優(yōu)支持”的原則，采取自由申請、實驗室初審、學術委員會或組織專家終審的程序遴選開放基金課題。

2. 鼓勵申請者同本實驗室科研團隊開展合作研究，優(yōu)先延續(xù)資助與重點實驗室深入合作研究、課題完成較好的課題。申請者須在課題申報獲批后，指定一位固定研究人員（中級及以上級別）為聯(lián)系人，共同完成研究任務，并在計劃任務書中明確合作研究計劃。

3. 優(yōu)先資助申請者利用重點實驗室的先進科學儀器設備和數(shù)據共享平臺，以客座研究人員身份，來重點實驗室開展研究工作。

4. 申請者原則上應根據重點實驗室上述主要開放基金支持方向，以應用基礎與前沿技術研究為屬性申報開放基金課題，同年只能牽頭申請1項開放課題，已承擔本實驗室開放課題且沒有結題的申請人不能再次申請。

三、開放基金管理

1. 每項課題必須與實驗室固定研究人員進行合作，開展實質性研究工作，成果標注要求如下

論文標注要求：以煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室（英文名稱State Key Laboratory of Digital Intelligent Technology for Unmanned Coal Mining）為第一單位，發(fā)表標注基金號且必須在發(fā)表的論文中第一標注“煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室開放基金資助（編號）”，英文標注“This project was financially supported by the Open Fund of State Key Laboratory of Digital Intelligent Technology for Unmanned Coal Mining (Grant No.****)”；

國家發(fā)明專利：以安徽理工大學為第一法人單位。

2. 成果認定辦法

①論文需與課題密切相關、符合標注要求，且一項成果僅認定一次，發(fā)表論文的第一作者或通訊作者應為本實驗室固定人員；

②國家發(fā)明專利需與課題密切相關，發(fā)明人應包括課題負責人、實驗室固定人員，僅認定課題負責人排名第一或實驗室固定研究人員排名第一。

3. 基于開放課題完成的成果，鑒定成果應署：“煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室”為該項成果的主要完成單位之一。

4. 課題立項后，經費劃撥資助經費的50%至課題負責人所在單位，用作課題研究經費。課題負責人完成所有考核指標，提交相應證明材料后劃撥剩余50%至課題負責人所在單位，并完成課題結題工作。

5. 擬立項重點課題1項，申請金額30~60萬元；擬立項一般課題28項，申請金額15~20萬元。開放基金執(zhí)行期兩年。

四、受理時間及方式

1. 自本指南公布之日起開始接收項目申請，申請書提交截止日期：2025年10月27日

2. 申請書電子版（Word和PDF簽章版格式）發(fā)至E-Mail：yuyq1996@163.com；紙質版一式兩份郵寄至：安徽省淮南市泰豐大街168號安徽理工大學煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室（原采動國家重點實驗室）；郵編：232001。

煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室開放基金模板.doc

來源丨煤炭無人化開采數(shù)智技術全國重點實驗室

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術交流陣地，也是行業(yè)最大最權威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團有限公司主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領域產學研用新進展的綜合性技術刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團隊/人物專訪、政策解讀、視角·觀點、智能示范礦井、對話、革新·改造、學術園地、專題報道等。

投稿網址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團智能化建設成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進展發(fā)布會”“煤炭清潔高效利用先進成果發(fā)布會”“《智能礦山》理事、特約編輯年會暨智能化建設論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設運維與技術創(chuàng)新高新研修班”等活動20余次。組建了理事會、特約編輯團隊、卓越人物等千余人產學研用高端協(xié)同辦刊團隊，打造了“刊-網-號-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺，全方位發(fā)布礦山智能化領域新技術、新產品、新經驗。

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