根據(jù)煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“開放、流動、聯(lián)合、競爭”的運(yùn)行機(jī)制，為創(chuàng)造良好的科研條件和學(xué)術(shù)氛圍，吸引、凝聚國內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)者，共同研究、聯(lián)合攻關(guān)，促進(jìn)高水平成果產(chǎn)出，打造煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)研究活動基地和人才培養(yǎng)基地。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)公開發(fā)布煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2025年度開放基金項(xiàng)目申請指南。

　　研究內(nèi)容：針對綜采工作面設(shè)備空間位姿定位問題，充分利用多個攝像頭視頻圖像資源，通過多單目攝像頭三維重構(gòu)技術(shù)、大模型圖像生成及煤壁視覺特征識別等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)工作面關(guān)鍵設(shè)備及煤層三維重構(gòu)技術(shù)。研究工作面關(guān)鍵設(shè)備基于RGB圖像的動態(tài)姿態(tài)估計(jì)，構(gòu)建綜采工作面煤機(jī)、支架、刮板運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備的動態(tài)三維模型，實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵部位的精確位姿估計(jì)；構(gòu)建實(shí)時(shí)三維空間孿生工作面系統(tǒng)。

　　考核指標(biāo)：（1）研究一套多單目攝像頭綜采工作面三維重建算法系統(tǒng)和動態(tài)位姿估計(jì)算法系統(tǒng)，完成工作面全局三維重建與局部多視場景三維構(gòu)建，三維重建效率不低于30Hz,系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行24h以上，無異常；（2）多攝像儀視頻圖像幀間匹配誤差不高于5%；重建場景中的紋理特征錯位、關(guān)鍵目標(biāo)缺失、形狀扭曲等誤差率控制在5%以下；（3）工作面煤機(jī)、支架、刮板機(jī)關(guān)鍵設(shè)備的場景空間位姿動態(tài)估計(jì)誤差小于5cm；（4）論文3篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：基于SLAM技術(shù)，結(jié)合激光雷達(dá)、視覺相機(jī)和IMU傳感器，研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個全時(shí)段運(yùn)行的煤礦井下數(shù)字化方案，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)字化流的存儲、地圖的讀取與顯示，確保在井下長時(shí)間運(yùn)行情況下實(shí)時(shí)獲取和管理指定環(huán)境數(shù)據(jù)。針對SLAM技術(shù)在長時(shí)間運(yùn)行中預(yù)期會出現(xiàn)的漂移誤差累計(jì)問題，研究累計(jì)漂移誤差的處理方案。在不具備回環(huán)的情況下，通過引入標(biāo)記位和后端優(yōu)化技術(shù)，消除全局累計(jì)誤差，確保生成的地圖和定位信息的準(zhǔn)確性。在已有數(shù)字化地圖的基礎(chǔ)上，研究SLAM重定位及數(shù)字化地圖融合技術(shù)。通過將實(shí)時(shí)定位信息與歷史空間靜態(tài)地圖數(shù)據(jù)相結(jié)合，優(yōu)化定位精度和穩(wěn)定性。

　　考核指標(biāo)：（1）至少保持SLAM數(shù)字化系統(tǒng)一天穩(wěn)定運(yùn)行且支持?jǐn)?shù)據(jù)流的切片存儲與提取現(xiàn)實(shí)；（2）一天內(nèi)漂移誤差累計(jì)在分米內(nèi)；（3）基于已有靜態(tài)空間地圖進(jìn)行重定位的精度誤差控制在厘米級別；（4）SCI/EI論文2篇，其中至少1篇頂刊，發(fā)明專利2項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：圍繞綜采工作面規(guī)劃截割模板的準(zhǔn)確性和自適應(yīng)性問題，針對中厚煤層場景，開展相關(guān)機(jī)理研究，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)及仿真平臺，研究分析影響規(guī)劃截割數(shù)據(jù)質(zhì)量的傳感數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等，識別數(shù)據(jù)特征，建立有效的特征工程；基于歷史的多刀序列趨勢，構(gòu)建模型，預(yù)測新一刀采高和臥底截割模板；研究實(shí)時(shí)開采過程中，影響滾筒高度的因素，構(gòu)建調(diào)整量計(jì)算模型，實(shí)時(shí)控制調(diào)整滾筒高度；在滿足煤機(jī)裝備連續(xù)推進(jìn)相關(guān)約束條件下，研究規(guī)劃截割模板的最優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)截割模板最優(yōu)化。

　　考核指標(biāo)：（1）預(yù)測新一刀采高和臥底截割模板符合率不低于90%，平均誤差小于5cm，最大誤差不超過10cm；（2）實(shí)時(shí)調(diào)整量計(jì)算延時(shí)小于10秒，準(zhǔn)確率不低于95%；（3）規(guī)劃截割模板最優(yōu)化方法計(jì)算時(shí)間小于1分鐘，優(yōu)化目標(biāo)值不低于90%；（4）SCI/EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：基于煤礦井下工作面場景圖像、視頻數(shù)據(jù)，通過設(shè)計(jì)符合場景特點(diǎn)的視覺自監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)模型和有效的模型訓(xùn)練方法，使得模型具備魯棒的工作面場景圖像通用特征提取能力；基于此模型，設(shè)計(jì)煤礦井下工作面場景視覺任務(wù)模型構(gòu)建方案，實(shí)現(xiàn)煤礦井下工作面場景視覺任務(wù)模型的高效、高質(zhì)量構(gòu)建。

　　主要指標(biāo)：（1）實(shí)現(xiàn)符合場景特點(diǎn)的自監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)，完成通用特征表達(dá)模型訓(xùn)練；（2）基于通用特征表達(dá)模型，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測、實(shí)例分割視覺任務(wù)模型訓(xùn)練；在訓(xùn)練數(shù)據(jù)減少70%的情況下，模型主要性能指標(biāo)不低于基于該視覺任務(wù)SOTA模型進(jìn)行全量數(shù)據(jù)訓(xùn)練所得模型指標(biāo)；（3）SCI/EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　5.液壓支架主動擾動激勵下工作面圍巖應(yīng)力時(shí)空演變與損傷規(guī)律研究（一般課題）

　　研究內(nèi)容：針對堅(jiān)硬工作面煤巖截割效率低、頂板難垮落難題，研究構(gòu)建液壓支架剛性頂梁與彈塑脆性圍巖間法向接觸力學(xué)模型，研究支架頂梁在不同擾動頻率、位移和時(shí)間下工作面頂板的應(yīng)力波動大小及范圍，研究頂板應(yīng)力波向煤壁區(qū)的傳播規(guī)律，揭示頂梁擾動激勵作用下工作面圍巖應(yīng)力場時(shí)空演化規(guī)律，研究應(yīng)力波作用下工作面圍巖細(xì)觀裂紋演化過程和損傷演化特征，設(shè)計(jì)液壓支架主動擾動激勵系統(tǒng)，提出面向煤巖物理性能的擾動激勵控制策略。

　　考核指標(biāo)：（1）揭示擾動激勵下工作面圍巖應(yīng)力場時(shí)空演化規(guī)律，明確圍巖細(xì)觀裂紋演化過程和損傷演化特征，完成液壓支架頂梁主動擾動激勵液壓和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（2）發(fā)表該方向高水平SCI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：針對綜采放頂煤開采中因采高變化、頂?shù)装迤秸炔町悓?dǎo)致的放頂煤支架放煤口與后端刮板輸送機(jī)空間姿態(tài)不匹配難題，開展綜采放頂煤支架放煤口與輸送機(jī)空間相對姿態(tài)監(jiān)測及自適應(yīng)調(diào)控研究。完成（1） 構(gòu)建考慮采高及頂?shù)装迤鸱绊懙姆彭斆褐Ъ?輸送機(jī)空間姿態(tài)運(yùn)動學(xué)模型，探究不同工況下放煤口與輸送機(jī)空間相對姿態(tài)隨采高變化的隨動機(jī)理；（2）構(gòu)建基于多傳感器融合的放頂煤支架-刮板輸送機(jī)時(shí)空位姿動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，研究適應(yīng)高粉塵、強(qiáng)振動等環(huán)境下的多源異構(gòu)感知融合算法，解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)時(shí)空異步與噪聲干擾問題，提升姿態(tài)參數(shù)解算精度；（3）研究電液耦合雙閉環(huán)自適應(yīng)調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)放煤口與輸送機(jī)空間姿態(tài)隨采高變化的自適應(yīng)動態(tài)匹配調(diào)控。

　　考核指標(biāo)：（1）解耦放頂煤支架-輸送機(jī)空間姿態(tài)運(yùn)動學(xué)模型，揭示不同工況下放煤口與輸送機(jī)空間相對姿態(tài)隨采高變化的動態(tài)失配機(jī)理；（2）開發(fā)多源異構(gòu)時(shí)空數(shù)據(jù)融合算法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下支架-輸送機(jī)相對姿態(tài)的高精度實(shí)時(shí)感知；（3）建立“兩機(jī)一架”耦合動力學(xué)模型，構(gòu)建基于動力學(xué)補(bǔ)償?shù)姆彭斆褐Ъ苓\(yùn)動學(xué)控制架構(gòu)，制定電液耦合雙閉環(huán)自適應(yīng)調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)放煤口與輸送機(jī)空間姿態(tài)的動態(tài)匹配調(diào)控；（4）發(fā)表該方向高水平SCI/EI學(xué)術(shù)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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：綜采液壓支架是采煤工作面支護(hù)頂板、防護(hù)煤壁、隔離采空區(qū)冒落矸石的主要支護(hù)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)主要開展了綜采液壓支架的幾何孿生+數(shù)據(jù)驅(qū)動，但未能實(shí)現(xiàn)基于機(jī)理孿生的液壓支架運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)仿真，亟需開展以下相關(guān)研究。1.研究液壓支架物理模型-虛擬模型-知識模型的交互映射機(jī)制，提出液壓支架機(jī)-液耦合數(shù)字孿生建模方法，構(gòu)建液壓支架數(shù)字孿生模型。2.研究液壓支架降移升全流程機(jī)-液耦合孿生模型靜力學(xué)、動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)高效仿真方法，實(shí)現(xiàn)液壓支架運(yùn)移過程數(shù)值仿真的高效解算。

　　考核指標(biāo)：（1）構(gòu)建液壓支架數(shù)字孿生模型一套，實(shí)現(xiàn)物理模型與虛擬模型的實(shí)時(shí)映射交互；（2）提出液壓支架機(jī)-液耦合孿生模型靜力學(xué)、動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)高效仿線）發(fā)表SCI/EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：導(dǎo)電滑環(huán)廣泛存在于井下大功率裝備中，例如連采機(jī)、錨桿機(jī)、梭車的電纜卷筒，提升機(jī)的滑環(huán)感應(yīng)電機(jī)中，起到了在靜止部件和運(yùn)動部件間傳輸功率和信號的作用，是大型設(shè)備供電的關(guān)鍵通道。目前集團(tuán)二級單位無法自主生產(chǎn)導(dǎo)電滑環(huán)，以采購國產(chǎn)滑環(huán)為主，但是故障率較高，在井下高濕（ 90%）、高粉塵（5000mg/m3）的惡劣工況下，導(dǎo)電滑環(huán)的電刷和環(huán)道之間易發(fā)生劇烈的磨損和嚴(yán)重污染，導(dǎo)致接觸不良，在傳輸大電流時(shí)起弧、打火，不僅會導(dǎo)致大型裝備的緊急停止、甚至?xí)?dǎo)致電機(jī)燒毀、引燃粉塵引發(fā)爆炸等嚴(yán)重后果。而超滑技術(shù)能夠?qū)⒛Σ梁湍p在現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上降低一個量級以上，從而大幅度提升電傳輸?shù)膲勖?、穩(wěn)定性和可靠性。為此，擬針對礦用導(dǎo)電滑環(huán)摩擦副，開展高導(dǎo)電超滑技術(shù)的研究。

　　1.研究高粉塵、高濕度、高電流工況下界面的摩擦磨損規(guī)律，揭示外加電流下界面的微觀接觸狀態(tài)演化規(guī)律，揭示其對摩擦磨損的影響機(jī)理，建立超滑界面載流摩擦模型，為實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電-低摩擦磨損的載流超滑提供理論指導(dǎo)。

　　2.構(gòu)建電接觸材料數(shù)據(jù)集，基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)預(yù)測高導(dǎo)電-低摩擦界面。研發(fā)新型高導(dǎo)電、低摩擦磨損、耐腐蝕電接觸材料，摩擦系數(shù)和磨損率相比于現(xiàn)有的貴金屬電接觸材料降低一個量級，接觸電阻率達(dá)到金屬量級。

　　考核指標(biāo)：（1）所研制的電接觸材料的摩擦系數(shù)低于0.1，磨損率低于10^-5mm3/Nm，接觸電阻率低于10^-10 Ωm2；（2）電接觸材料數(shù)據(jù)集包含1000條以上數(shù)據(jù)；（3）發(fā)表SCI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：面向礦山工作流場景，研究數(shù)模融合的礦山工作流協(xié)同認(rèn)知理論與方法，重點(diǎn)研究工作流動態(tài)數(shù)據(jù)要素表征與增強(qiáng)方法、類人強(qiáng)化學(xué)習(xí)大模型優(yōu)化方法，建立專家知識和數(shù)據(jù)要素融合的決策框架，實(shí)現(xiàn)礦山工作流的在線協(xié)同認(rèn)知，突破大小模型在礦山作業(yè)流程中的自適應(yīng)決策難題。

　　考核指標(biāo)：（1）設(shè)計(jì)面向礦山大模型工作流場景的數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法；（2）研究類人強(qiáng)化學(xué)習(xí)等大模型優(yōu)化方法，形成礦山工作流在線）研發(fā)礦山工作流在線）發(fā)表高質(zhì)量SCI、EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1件。

　　研究內(nèi)容：研究適用于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境（高溫、高濕、高粉塵、以及大量金屬防護(hù)網(wǎng)與金屬支架環(huán)境）的低功耗無線自組網(wǎng)通信技術(shù)，研究將涵蓋煤礦井下復(fù)雜環(huán)境中的信號傳播特性模型、構(gòu)建基于高可靠性低功耗無線MESH自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、拓?fù)淠Ｐ?，同時(shí)評估基于井下無線傳感網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方式及其自組網(wǎng)算法模型魯棒性、自適應(yīng)能力和抗干擾性，并給出相應(yīng)的驗(yàn)證方案。通過這些研究充實(shí)煤礦井下無線傳感網(wǎng)通信系統(tǒng)，提升無線傳感網(wǎng)覆蓋范圍、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和快速響應(yīng)性。同時(shí)研究低功耗無線傳感節(jié)點(diǎn)的能耗優(yōu)化算法，研制開發(fā)居于無線網(wǎng)絡(luò)路徑、通信距離長短進(jìn)行動態(tài)功率調(diào)整能耗控制算法、智能調(diào)節(jié)發(fā)射功率和節(jié)點(diǎn)睡眠策略的智能的能耗管理策略, 以延長電池使用壽命，能滿足井下電池供電三年以上的場景使用。主要研究內(nèi)容包括：

　?。?） 研制開發(fā)一款低功耗長距離的無線通信模組，確保井下信號覆蓋達(dá)到500米，并支持低功耗的自組網(wǎng)技術(shù)，以滿足井下長期電池供電的需求；

　?。?）研制開發(fā)低功耗無線MESH自組網(wǎng)協(xié)議棧及移動自組網(wǎng)算法，實(shí)現(xiàn)無需區(qū)分節(jié)點(diǎn)、路由、主機(jī)身份的自適應(yīng)對等網(wǎng)自組網(wǎng)協(xié)議。該協(xié)議支持無線多路徑，多通道的自組網(wǎng)，以滿足高速率通信快速響應(yīng)性的要求。同時(shí)，自組網(wǎng)將具備加權(quán)最優(yōu)快速路由算法、高效的無線CSMA退避算法以及輕量級高級加密算法；

　?。?）研究低功耗無線的能耗管理算法，支持極休眠低功耗模式及快速的相應(yīng)的喚醒機(jī)制，縮短休眠到喚醒的延遲，防止數(shù)據(jù)丟包，并保證通信的高可靠性。

　　考核指標(biāo)：（1）無線模組性能：最高速率支持200Kbps，點(diǎn)對點(diǎn)傳輸距離大于500米，誤碼率不大于1%(≤1%@1kbits)，發(fā)射功率20dBm，接收靈敏度-。無線mA，休眠功耗電流不大于2.5uA。無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)支持空中喚醒和遠(yuǎn)程/無線）無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：支持星型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（MESH）混合自組網(wǎng)架構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模支持大于256個節(jié)點(diǎn)，最大路由跳數(shù)深度大于8級；節(jié)點(diǎn)在待機(jī)和激活狀態(tài)下通訊延遲優(yōu)于100毫秒；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)斷線）自組網(wǎng)將具備加權(quán)最優(yōu)快速路由算法，至少3條最短路徑；（4）高效的無線CSMA退避算法，退避時(shí)間的最小值：一個時(shí)間片（2T）；（5）發(fā)表SCI/EI期刊論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文；（6）申請受理發(fā)明專利2項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：井九游體育下存在多種有毒有害氣體，如甲烷、一氧化碳、氧氣、硫化氫等，這些氣體不僅對人體健康有害，而且當(dāng)濃度達(dá)到一定水平時(shí)，還可能引發(fā)爆炸等安全事故，需要使用多參數(shù)氣體檢測儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。目前市場中多參數(shù)氣體檢測儀多是集成TDLAS、NDIR、電化學(xué)等多種檢測技術(shù)，存在抗電磁干擾能力弱、靈敏度低、體積大、成本高等問題。激光/光纖傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、精度高、無需采樣等特點(diǎn)。如何僅基于激光/光纖傳感技術(shù)構(gòu)建多組分氣體傳感器是本課題研究重點(diǎn)。主要研究內(nèi)容包括：

　?。?）研究采用一種激光器，實(shí)現(xiàn)對甲烷、一氧化碳、氧氣、硫化氫等氣體分子吸收的定量分析，解決特定波長激光器成本昂貴的 “卡脖子”難題

　　考核指標(biāo)：（1）同時(shí)進(jìn)行甲烷、一氧化碳、氧氣、硫化氫等參數(shù)檢測，檢測范圍要求甲烷(0-100%)、一氧化碳(0-3000ppm)、氧氣 (0-25%)、硫化氫 (0-100ppm)；（2）響應(yīng)時(shí)間小于15s，誤差范圍為±1%F.S；（3）發(fā)表SCI/EI期刊論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　12.基于檢測線圈的煤礦井下無線電能傳輸系統(tǒng)異物檢測技術(shù)研究（一般課題）

　　研究內(nèi)容：針對無線電能傳輸系統(tǒng)中在煤礦井下應(yīng)用過程中，外來異物（金屬或者煤塵）進(jìn)入無線充電區(qū)域會影響系統(tǒng)正常工作，甚至異物溫升會導(dǎo)致瓦斯爆炸等安全隱患問題，研究一種基于檢測線圈的煤礦井下無線電能傳輸系統(tǒng)異物檢測技術(shù)。建立金屬和煤塵等異物與無線電能傳輸系統(tǒng)之間的“電-磁-熱”耦合模型，提出一種高靈敏度異物檢測線圈結(jié)構(gòu)和快速響應(yīng)異物檢測電路結(jié)構(gòu)；探究無線電能傳輸系統(tǒng)異物檢測盲區(qū)產(chǎn)生機(jī)理，提出一種無線電能傳輸系統(tǒng)全區(qū)域無盲區(qū)異物檢測機(jī)制；研究無線電能傳輸系統(tǒng)與異物檢測系統(tǒng)的電磁干擾效應(yīng)與抑制措施，最終實(shí)現(xiàn)對金屬異物和煤塵等的精準(zhǔn)識別。

　　考核指標(biāo)：（1）建立異物與空間電磁場之間的“電-磁-熱”耦合模型，分析電磁場與異物溫升之間的耦合關(guān)系，獲得磁能安全容量限制條件；（2）提出一種基于檢測線圈的煤礦井下無線電能傳輸系統(tǒng)異物檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對1′1cm2鐵磁性金屬和煤塵等的精確檢測，檢測準(zhǔn)確率大于95%，檢測響應(yīng)時(shí)間不超過1秒；（3）提交《基于檢測線圈的煤礦井下無線電能傳輸系統(tǒng)異物檢測技術(shù)研究》技術(shù)；（4）發(fā)表SCI/EI檢索論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：針對井下復(fù)雜環(huán)境條件新型高比能電池的應(yīng)用需求，評估單體容量不低于180Ah鈉離子電池?zé)崾Э靥匦约捌錇?zāi)害后果，為鈉離子電池井下安全應(yīng)用提供支撐。研究濫用條件下鈉離子電池的熱失控溫度、電壓等參數(shù)變化規(guī)律，實(shí)時(shí)監(jiān)測熱失控產(chǎn)氣成分與比例，構(gòu)建鈉離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣生成速率對電池溫度的函數(shù)模型；基于產(chǎn)氣組分及濃度結(jié)果，研究鈉離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣的爆炸壓力、溫度等參數(shù)變化規(guī)律，分析鈉離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣的爆炸災(zāi)害效應(yīng)。對比分析鈉離子電池與磷酸鐵鋰蓄電池、錳酸鋰蓄電池的熱失控災(zāi)害特性差異。

　　考核指標(biāo)：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測鈉離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣組分種類不少于5種；（2）構(gòu)建鈉離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣生成速率模型；構(gòu)建鈉離子電池爆炸災(zāi)害評估模型；（3）鈉離子電池與鋰離子電池安全性對比參數(shù)種類不少于3種；（4）發(fā)表論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：針對煤礦開采過程中物探和鉆探等數(shù)據(jù)的參數(shù)單一、信息碎片化等問題，研究以地球物理參數(shù)、地層結(jié)構(gòu)參數(shù)等探測結(jié)果為主的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)和分析方法，重點(diǎn)突破煤礦隨掘過程水文地質(zhì)的多源信息聯(lián)合解譯問題。通過鉆孔巖芯取樣，研究采煤區(qū)典型地質(zhì)構(gòu)造體與電阻率、極化率等地球物理參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，分析隨掘巖樣在滲流場、溫度場等多物理場作用下的地球物理響應(yīng)特征，獲取地層因子、膠結(jié)指數(shù)、孔隙度等隨掘巖樣物理參數(shù)，建立多源參數(shù)融合解譯模型，刻畫煤礦區(qū)典型地質(zhì)體及災(zāi)害地質(zhì)體的巖石物理特性，實(shí)現(xiàn)對煤礦區(qū)水文地質(zhì)信息的精確預(yù)測與評估。

　　考核指標(biāo)：（1）申請受理以煤礦隨掘過程多源信息融合技術(shù)與分析方法相關(guān)的發(fā)明專利2項(xiàng)；（2）發(fā)表以采煤區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)的多源信息聯(lián)合解譯相關(guān)的論文1篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文。

　　研究內(nèi)容:針對目前地質(zhì)保障系統(tǒng)所存在的多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)融合難、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新滯后等問題，研究地質(zhì)保障系統(tǒng)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)。構(gòu)建分布式存儲網(wǎng)絡(luò)，研究數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化方法；研究基于元數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)分類與索引機(jī)制，支持?jǐn)?shù)據(jù)動態(tài)更新與快速檢索；設(shè)計(jì)權(quán)限分級管理模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密存儲、備份恢復(fù)及跨部門安全共享。

　　考核指標(biāo):（1）申請受理與地質(zhì)保障系統(tǒng)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利1項(xiàng)；（2）發(fā)表中科院一區(qū)或二區(qū)或認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文1篇。

　　研究內(nèi)容：針對復(fù)雜煤層工作面采煤機(jī)自適應(yīng)性差的問題，提出煤巖截割狀態(tài)識別方法以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜煤層工作面的高效截割。重點(diǎn)研究以下內(nèi)容：研究夾矸和隨機(jī)煤巖界面的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)煤巖界面的高精度重構(gòu)；構(gòu)建截割硬巖數(shù)值模型，研究截割效率和破巖特性的影響因素及機(jī)理；分析滾筒負(fù)載對調(diào)高液壓缸壓力動態(tài)特性的影響。

　　考核指標(biāo)：（1）截割狀態(tài)與截割負(fù)載的關(guān)聯(lián)模型1套；（2）得到滾筒負(fù)載對油缸壓力動態(tài)特性的影響規(guī)律模型1套；（3）發(fā)表SCI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：煤礦TBM修幫偏載截割巖石過程刀具-截割力-截割介質(zhì)相互作用的力學(xué)模型構(gòu)建與仿真，揭示硬巖脆-延轉(zhuǎn)換、自由面形成、剝落規(guī)律；煤礦TBM松散物料隨掘收集鋪底壓實(shí)模型構(gòu)建與仿真優(yōu)化，仿真優(yōu)化物料收集鋪底過程物料走向趨勢及鋪平效果。

　　考核指標(biāo)：（1）構(gòu)建偏載截割巖石過程力學(xué)模型，仿真得出最優(yōu)截割形式與參數(shù)；（2）仿真得出最優(yōu)物料收集鋪底結(jié)構(gòu)與參數(shù)；（3）仿線篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文。

　　研究內(nèi)容：研究基于機(jī)器視覺的井下低照度煤矸石AI識別算法，構(gòu)建百萬級參數(shù)煤矸石識別深度學(xué)習(xí)模型。采用工業(yè)超高分辨率、高速攝像機(jī)獲取原煤的視覺信息，精準(zhǔn)捕捉煤和矸石的細(xì)節(jié)特征，實(shí)現(xiàn)煤矸石的快速且高效識別。

　　考核指標(biāo)：（1）煤矸石識別算法模型套，煤矸石識別準(zhǔn)確率≥98%；（2）發(fā)表SCI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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1項(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：針對煤礦井下無人駕駛車輛的周界安全態(tài)勢感知問題，（1）分析煤礦巷道、采煤面、運(yùn)輸巷等不同區(qū)域的地形地貌特點(diǎn)，優(yōu)選適用于快速移動車輛的智能感知設(shè)備，研究井下車輛高精度組合定位技術(shù)。（2）研究激光雷達(dá)、攝像儀、超聲波傳感器等多源感知數(shù)據(jù)的智能融合方法，提高周界環(huán)境感知的準(zhǔn)確性。（3）采集井下不同駕駛場景的樣本數(shù)據(jù)，研究適用于井下多種場景中車輛周界障礙物的實(shí)時(shí)檢測與識別算法，建立井下無人駕駛車輛周界安全態(tài)勢感知的深度學(xué)習(xí)模型，提高無人駕駛車輛的安全行駛能力。（4）基于上述內(nèi)容，研究基于深度學(xué)習(xí)算法的車輛周界安全態(tài)勢智能預(yù)測模型，建立井下無人駕駛車輛周界安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型。

　　考核指標(biāo)：（1）建立煤礦井下多種駕駛車輛周界的樣本數(shù)據(jù)集，可以為進(jìn)一步的科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐；（2）設(shè)計(jì)一套適用于煤礦井下的無人駕駛車輛周界安全態(tài)勢感知方案；（3）發(fā)表SCI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)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(xiàng)。

　　研究內(nèi)容：車載重型液壓機(jī)械臂被廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械，如礦用抓管機(jī)、錨桿鉆機(jī)、巷修機(jī)等。對于液壓機(jī)械臂系統(tǒng)，機(jī)械臂自身的大質(zhì)量及承載的大負(fù)載，會導(dǎo)致操作過程中機(jī)械臂末端因速度變化而產(chǎn)生較大的抖振，影響系統(tǒng)的軌跡跟蹤控制性能。主要研究內(nèi)容包括：（1）分別建立車載機(jī)械臂和液壓伺服兩個子系統(tǒng)模型，通過兩個子系統(tǒng)的耦合關(guān)系建立整個車載液壓柔性機(jī)械臂系統(tǒng)的完備動力學(xué)模型。（2）基于系統(tǒng)的完備動力學(xué)模型，研究具備抖振抑制功能的控制算法，實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載工況下良好的關(guān)節(jié)軌跡跟蹤性能。（3）考慮系統(tǒng)中存在的不確定性和外部干擾，改進(jìn)并提出機(jī)械臂末端抖振快速抑制的自適應(yīng)魯棒控制策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)節(jié)的軌跡跟蹤高精度控制。

　　考核指標(biāo)：（1）建立車載液壓柔性機(jī)械臂系統(tǒng)的完備動力學(xué)模型。（2）提出機(jī)械臂末端抖振快速抑制的自適應(yīng)魯棒控制策略。（3）發(fā)表SCI/EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文。

　　研究內(nèi)容：針對礦山巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性控制與災(zāi)害防控難題，開發(fā)具有優(yōu)異抗拉/抗剪大變形能力及良好粘結(jié)性能的新型加固材料，并優(yōu)化其配方與施工工藝；基于新型創(chuàng)新材料，構(gòu)建適應(yīng)不同地質(zhì)條件的巖質(zhì)邊坡加固技術(shù)方案，探索并推廣復(fù)合加固技術(shù)的應(yīng)用，如微型錨固樁加固防控技術(shù)等，以進(jìn)一步提升邊坡穩(wěn)定性；研究基于新型復(fù)合防控技術(shù)的邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測與評估方法，重點(diǎn)開展對潛在滑動面變形、應(yīng)力演化等方面的長期動態(tài)監(jiān)測，實(shí)時(shí)跟蹤巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，確保對邊坡變化的及時(shí)響應(yīng)；結(jié)合數(shù)據(jù)分析與反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)加固效果的實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速發(fā)現(xiàn)并處理潛在安全隱患，確保邊坡穩(wěn)定性和礦山生產(chǎn)安全。

　　考核指標(biāo)：（1）開發(fā)新型水泥基加固材料，確保其抗拉/抗剪強(qiáng)度相較于傳統(tǒng)灌漿材料提升30%以上，且具備優(yōu)異的彎曲/剪切延性；（2）研發(fā)復(fù)合加固防控技術(shù)（如微型錨固樁技術(shù)），通過模型試驗(yàn)或數(shù)值模擬確保加固后邊坡穩(wěn)定性提升20%以上；（3）提出基于新型復(fù)合防控技術(shù)的邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測與評估方法，能夠邊坡潛在滑動風(fēng)險(xiǎn)；（4）發(fā)表SCI/EI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(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文。

　　研究內(nèi)容：基于類腦空間智能技術(shù)，研發(fā)井下作業(yè)型機(jī)器人自主控制與行為決策算法，研究內(nèi)容包括：（1）建立基于空間智能的虛擬訓(xùn)練環(huán)境，利用實(shí)際采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)生成技術(shù)，構(gòu)建機(jī)器人重載搬運(yùn)及作業(yè)數(shù)據(jù)集并搭建訓(xùn)練環(huán)境；（2）研發(fā)井下典型障礙物的空間感知識別算法；（3）基于視覺-語言-動作模型，構(gòu)建重載搬運(yùn)及作業(yè)機(jī)器人操作臂的軌跡規(guī)劃算法模型（4）運(yùn)用虛擬訓(xùn)練環(huán)境建立機(jī)器人算法驗(yàn)證平臺，開展算法模型驗(yàn)證相關(guān)研究。

　　考核指標(biāo)：（1）形成1套基于空間智能的井下作業(yè)機(jī)器人訓(xùn)練環(huán)境；（2）形成1套重載搬運(yùn)及管路安裝等輔助作業(yè)機(jī)器人操作臂的軌跡規(guī)劃算法模型。（3）形成1套井下障礙物的空間感知識別算法，對錨桿、管路等不少于3種井下常見障礙物的識別準(zhǔn)確率≥90%；（4）申請受理發(fā)明專利2項(xiàng)；（5）發(fā)表論文2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文。

　　項(xiàng)目聯(lián)系人姓名及聯(lián)系電線.基于視力觸多模態(tài)感知的煤礦設(shè)備靈巧操作模仿學(xué)習(xí)技術(shù)（一般課題）

　　研究內(nèi)容：針對典型礦井下電氣設(shè)備停送電操作、電纜故障判斷與連接、電氣保護(hù)裝置檢查與整定等自主作業(yè)需求，從感知、運(yùn)動控制、策略學(xué)習(xí)等方面，研究面向井下電氣設(shè)備操作的機(jī)器人多模態(tài)示教感知、臂-手協(xié)同控制以及高效模仿學(xué)習(xí)方法；構(gòu)建具有多模態(tài)感知能力的示教系統(tǒng)，以及多自由度機(jī)械臂和靈巧手組成的機(jī)器人操作學(xué)習(xí)系統(tǒng)，充分利用視力觸多模態(tài)感知的示教和交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)小樣本示教條件下的操作技能策略模仿學(xué)習(xí)；通過構(gòu)建井下典型電氣設(shè)備操作任務(wù)進(jìn)行異形零配件抓取、器件插拔、旋擰鎖緊、電纜連接等技能操作驗(yàn)證。

　　考核指標(biāo)：（1）機(jī)器人具備在典型井下配電室進(jìn)行安全電氣操作能力；（2）實(shí)現(xiàn)插拔、旋擰、抓取、線種以上操作技能模仿學(xué)習(xí)，成功率大于90%；（3）發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文不少于2篇，至少包含中科院一區(qū)或二區(qū)1篇，另外論文只認(rèn)定中國科協(xié)高質(zhì)量科技期刊分級目錄被 SCI/EI 收錄的 T1期刊論文；（4）申請受理專利1項(xiàng)。

　　項(xiàng)目聯(lián)系人姓名及聯(lián)系電線.基于毫米波雷達(dá)的液壓缸活塞非接觸位移測量技術(shù)及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)研究（一般課題）

　　研究內(nèi)容：研究毫米波雷達(dá)天線、波形傳輸特性和液壓缸體結(jié)構(gòu)之間的約束關(guān)系，構(gòu)建多參數(shù)約束的數(shù)學(xué)模型，并就關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；研究液壓缸內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境中毫米波信號的傳播與反射特性，實(shí)現(xiàn)多徑信號下液位信號的準(zhǔn)確識別和高精度距離測量；根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)與應(yīng)用場景，研究高溫、高壓及油液渾濁度等對毫米波信號傳播和測量精度的影響，建立“工況環(huán)境-算法優(yōu)化-系統(tǒng)應(yīng)用”自適應(yīng)的算法模型，提高測量系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的魯棒性和穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)性能滿足業(yè)務(wù)指標(biāo)要求。構(gòu)建毫米波雷達(dá)非接觸位移測量系統(tǒng)樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)高精度、實(shí)時(shí)的位移測量功能，并開展實(shí)際的性能測試與工程驗(yàn)證。

　　考核指標(biāo)：（1）形成適用于液壓缸環(huán)境下的雷達(dá)信號處理與目標(biāo)反射識別技術(shù)；（2）形成適用于高溫、高壓及油液渾濁條件下的環(huán)境補(bǔ)償與誤差修正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度距離測量；（3）面向典型長徑比液壓缸開展應(yīng)用驗(yàn)證與效果評估，系統(tǒng)指標(biāo)：缸體長徑比≥12.5，測量誤差1～2mm；（4）形成研究總結(jié)1份、發(fā)明專利1項(xiàng)、樣機(jī)一套。

　　項(xiàng)目聯(lián)系人姓名及聯(lián)系電線.多尺度三維地質(zhì)建模方法與動態(tài)更新技術(shù)（一般課題）

　　研究內(nèi)容：要求研究需圍繞多尺度三維地質(zhì)建模與動態(tài)更新技術(shù)的核心科學(xué)問題展開：（1）在多尺度建模方面，須構(gòu)建多函數(shù)融合的數(shù)學(xué)理論框架，明確隱式函數(shù)、參數(shù)化曲面等方法對不同尺度地質(zhì)對象（礦體、層狀巖體等）的形態(tài)適配準(zhǔn)則，解決跨尺度模型的空間拓?fù)湟恢滦约s束難題，提交宏-微觀模型無縫集成的驗(yàn)證案例；（2）同時(shí)需支持地球物理、鉆孔、遙感等多源數(shù)據(jù)的跨尺度耦合建模，建立數(shù)據(jù)分辨率與模型精度的量化映射關(guān)系，明確誤差傳播抑制機(jī)制，并在深部隱伏礦體、沉積序列等典型場景驗(yàn)證普適性；（3）在動態(tài)更新方面，須實(shí)現(xiàn)局部更新的高效性與全局穩(wěn)定性，提出面向開采擾動、地下水運(yùn)移等動態(tài)過程的模型響應(yīng)機(jī)制，提出面向開采擾動、地下水運(yùn)移等動態(tài)過程的模型響應(yīng)機(jī)制，滿足實(shí)時(shí)性要求與大規(guī)模網(wǎng)格計(jì)算效率優(yōu)化，通過工程級應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)可行性。

　　考核指標(biāo)：（1）輸出模型幾何偏差≤0.5%；（2）滿足實(shí)時(shí)性要求，更新延遲≤10分鐘；（3）網(wǎng)格規(guī)?！萸f級面片；（4）提交SCI2區(qū)以上論文2篇；（5）研究1份。

　　3.優(yōu)先資助申請者利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)科學(xué)儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)共享平臺，以客座研究人員身份，來重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展研究工作。

　　4.申請者原則上應(yīng)根據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上述主要開放基金支持方向，以應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究為屬性申報(bào)開放基金課題。

　?、僬撐男枧c課題密切相關(guān)、符合標(biāo)注要求，且一項(xiàng)成果僅認(rèn)定一次，論文僅認(rèn)定第一或者通訊作者，二者存在沖突時(shí)，如第一作者為教師則認(rèn)定第一作者，第一作者為學(xué)生則認(rèn)定通訊作者，共同通訊作者只認(rèn)定一人，請內(nèi)部協(xié)商解決，需出具其余通訊作者放棄本篇論文認(rèn)定說明，協(xié)商不成，此論文不作為認(rèn)定結(jié)果；

　　②國家發(fā)明專利需與課題密切相關(guān)，僅認(rèn)定項(xiàng)目負(fù)責(zé)人排名第一，或者“煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”固定研究人員排名第一。

　　4.課題立項(xiàng)后，經(jīng)費(fèi)劃撥資助經(jīng)費(fèi)的50%至課題負(fù)責(zé)人所在單位，用作課題研究經(jīng)費(fèi)。課題負(fù)責(zé)人完成所有考核指標(biāo)，提交相應(yīng)證明材料后劃撥剩余 50%至課題負(fù)責(zé)人所在單位，并完成課題結(jié)題工作。

　　5.擬立項(xiàng)重點(diǎn)課題 1 項(xiàng)，申請金額 60~100 萬元；擬立項(xiàng)一般課題 24項(xiàng)，申請金額 10~20 萬元。開放基金執(zhí)行期為 2 年。