时间: 2025-05-22 | 次数: |
各有关学院:
为深化“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,推动深部煤炭安全高效绿色开采和煤矿区生态环境保护相关领域的基础科学研究和技术创新,鼓励新思想、新理论、新技术、新方法及交叉学科发展,促进学术交流、合作与科技成果产出,发掘和培养科技人才,深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室(以下简称实验室)特设立开放基金课题,资助国内外科技工作者依托本实验室开展相关研究工作。
一、全国重点实验室简介
深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室2023年3月获科技部批准,依托淮南矿业(集团)有限责任公司和安徽理工大学联合共建。实验室定位于应用基础研究,重点围绕深部煤炭安全开采与环境保护共性关键科学问题及重大技术难题开展研究攻关,旨在为保障我国能源供应自主安全可控、淮河流域煤矿生态环境保护提供理论和技术支撑。
二、开放基金课题指导原则
1. 开放基金课题分为重点课题和一般课题,其中:重点课题按给定选题,采取“揭榜挂帅”方式确定研究团队,鼓励采用新技术、新材料、新工艺和新装备解决深部煤炭安全开采与环境保护面临的实际难题;一般课题围绕研究方向和任务,自拟选题,采取“申报+评审”方式立项,鼓励具有开拓性、前瞻性、创造性的理论和技术研究及具有重大应用前景的课题研究。
2. 实验室鼓励申请人同本实验室科研团队开展合作研究,尤其是海内外优秀博士到实验室开展基金指南中的科学研究。
3. 优先资助国家(省、部、委)自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、国家(省、部、委)科技攻关项目等负责人来实验室开展研究工作。
4. 实验室开放基金资助的课题,需完成符合要求的发明专利、论文等知识产权目标。课题验收合格的最低标准为:重点课题需完成榜单任务要求的研究内容、技术指标和成果指标等;一般课题需完成计划研究内容,发表课题相关高水平论文(中国科协高质量科技期刊分级目录被SCI/EI收录的T1期刊论文或中科院1区/2区论文,下同)3篇,或发表课题相关高水平论文2篇、授权课题相关发明专利1项。
论文标注要求:以深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室为第一署名单位。中文署名全称:深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232000。英文署名全称:State Key Laboratory for Safe Mining of Deep Coal Resources and Environment Protection, Huainan, 232000, China。同时,在论文中标注“深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金资助(编号)”,英文标注“This project was supported by the State Key Laboratory for Safe Mining of Deep Coal Resources and Environment Protection(NO.)”。
发明专利要求:第一专利权人为“淮南矿业(集团)有限责任公司”。
5. 重点课题“揭榜挂帅”揭榜人年龄原则上不超过50周岁(1975年5月1日后出生);一般课题申请者年龄原则上不超过45周岁(1980年5月1日后出生),女性申请者年龄原则上不超过48周岁(1977年5月1日后出生)。
三、重点课题“揭榜挂帅”榜单任务
3.1 谢桥矿2131(3)工作面回采期间瓦斯治理技术研究
需求单位:淮南矿业(集团)有限责任公司谢桥煤矿
研究内容及目标:针对谢桥矿2131(3)工作面深部松软厚煤层(标高-748.9~-899.3m,瓦斯压力1.92MPa、含量9.94m3/t)开采中面临的顺层钻孔抽采效果不佳等瓦斯治理难题,研究松软厚煤层大采高工作面瓦斯涌出规律;开展顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯技术研究,指导现场施工;开展顺层钻孔打钻抽采精细化以及增透技术研究;研究顶抽巷、上隅角埋管抽排技术、瓦斯抽放泵能力、抽放管径、埋管距离、抽排监测等;研究顶抽巷大流量抽采、上隅角埋管与注氮防火的关系。
成果指标:2131(3)工作面两巷顺层钻孔抽采实现“双50”,即单孔浓度不低于50%,单元浓度不低于50%;实现工作面高效安全回采,回采期间上隅角、工作面及回风瓦斯浓度均不超过0.6%;出具工作面预抽达标评判报告及谢桥矿2131(3)工作面回采期间瓦斯治理技术研究报告。
时限要求:2025年12月前,制定2131(3)工作面回采期间瓦斯治理方案及措施,指导2131(3)轨顺东段及西段第一单元瓦斯治理工程的施工。2026年6月前,完成2131(3)轨顺东段及西段第一单元的预抽达标评价,并出具报告,指导2131(3)工作面回采期间瓦斯治理措施的现场实施,并优化完善2131(3)工作面回采期间瓦斯治理方案及措施。2027年12月前,提交谢桥矿2131(3)工作面回采期间瓦斯治理技术研究报告。
研发经费:不超过92万元。
3.2 谢桥矿2131(3)工作面回采期间防治自然发火技术研究
需求单位:淮南矿业(集团)有限责任公司谢桥煤矿
研究内容及目标:针对谢桥矿2131(3)工作面深部高瓦斯自燃煤层(埋深超800m,II类自燃,发火期54天)面临的小煤柱压裂漏风、断层遗煤自燃、隐蔽火源监测难等风险,开展如下研究:
(1)高瓦斯自燃煤层自燃标志气体及特性参数实验研究
采用公斤级自然发火实验,研究谢桥煤矿13-1煤层自燃过程中煤温随时间变化规律,确定煤层最短自然发火期、气体产物及其比值随煤温变化规律,计算耗氧速率、放热强度、气体产生率等特征参数,以及漏风强度、浮煤厚度等极限参数同煤自燃关系。
采用煤自燃程序升温实验,研究谢桥煤矿13-1煤层不同氧浓度条件下(20%、15%、10%、5%)氧化自燃过程中气体产物及其气体比值随煤温变化规律,计算耗氧速率、氧化和热解气体产生率等特征参数,结合煤自燃气体表征指标(CO、O2、△CO/△O2、C2H4、C2H4/C2H6)的突变特征,分析突变点与煤温的量化对应关系,确定谢桥煤矿13-1煤层煤自燃分级预警表征指标的临界值。
研究2131(3)高抽巷抽采与防治煤层自然发火关系,根据13-1煤沿空煤柱升温曲线,科学设定高抽巷控制抽采的CO临界值,确定该面火灾风险管控措施。
(2)高瓦斯自燃煤层自燃分级预警体系研究
根据谢桥煤矿煤自燃特征及2131(3)工作面回采工艺特点,通过埋管、施工钻孔插管等方式布设采空区观测束管,连接既有监测手段监测2131(3)工作面、2131(3)工作面采空区及临近上阶段采空区CO、O2浓度和ΔCO/ΔO2的分析结果,对比煤层自燃标志气体及特性参数实验结论,建立融合谢桥煤矿现场参量的煤自燃分级预警体系。
(3)2131(3)工作面煤自燃智能监测预警系统开发
针对谢桥煤矿煤自燃现场监测需求,开发配套ZDSG7煤矿多参数束管监测系统的可实时在线监测工作面采空区煤自燃气体参数(包括O2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2等),实现煤自燃“三带”可视化、煤自燃隐患识别分析、煤自燃分级预警、煤自燃防控辅助决策等功能的煤自燃智能监测预警系统。
(4)2131(3)工作面采空区煤自燃危险区域判定
采用开发出的ZDSG7煤矿多参数束管监测装置现场观测谢桥煤矿2131(3)工作面采空区煤自燃气体参数,基于采空区自燃“三带”划分理论,结合现场观测与采空区数值模拟结果,确定采空区自燃“三带”范围;基于煤自燃危险区域判定理论,结合煤自燃特性参数实验研究成果,对比现场观测结果,判定出2131(3)工作面采空区煤自燃危险区域。
(5)工作面回采期间的煤自燃主动分级防控技术
根据煤自燃火灾三要素(松散煤体、氧气、热量集聚环境)和煤火灾害“位置隐蔽、蓄热量大、散热环境差、热量难消除”的特点,以“早期识别、控制遗煤、减氧抑温、吸热降温”为防灭火技术思路,研究谢桥煤矿现有防灭火技术措施的优势和存在的问题,结合煤自燃分级预警气体指标临界值,确定不同时空条件下的防灭火技术及工艺,完善煤自燃防治技术体系,实现谢桥煤矿2131(3)工作面回采期间采空区煤自燃主动协同防控。
(6)工作面回采全过程煤自燃防控与现场技术服务
针对工作面采空区防灭火难题,研究各种防灭火技术手段的最优协同防控组合和最佳实施时间,制定工作面的回采期、撤架期、其他特殊时期(如过地质构造、临时停采)的煤自燃防控技术方案,构建多灾害耦合影响下的煤自燃防控技术体系,并提供现场技术指导与服务。
(7)高瓦斯自燃煤层开采自燃火灾应急灭火技术
根据谢桥煤矿2131(3)工作面开采条件、所在煤层特性以及采空区自然发火状态及高温区域分布情况,深入研究2131(3)工作面回采引起的煤自燃危险区域动态变化,预测各种可能出现的情况并制定工作面煤层自燃预防应急预案。
成果指标:确定谢桥煤矿13-1煤层煤自燃分级预警表征指标的临界值;建立融合现场参量的煤自燃分级预警体系;实现煤自燃“三带”可视化、煤自燃隐患识别分析、煤自燃分级预警、煤自燃防控辅助决策等功能的煤自燃智能监测预警系统;判定2131(3)工作面采空区煤自燃危险区域;实现2131(3)工作面回采期间采空区煤自燃主动协同防控;形成谢桥矿2131(3)工作面煤层自燃预防应急预案报告。发表中文核心期刊及以上论文2篇,申请专利2项,申报省部级(行业协会)奖项1项。
时限要求:2025年10月前,制定项目实施方案;2026年3月前,确定谢桥煤矿13-1煤层煤自燃分级预警表征指标的临界值,确定高抽巷控制抽采CO临界值及预防煤层自然发火管控措施;开发2131(3)工作面煤自燃智能监测预警系统;2026年6月前,建立融合现场参量的煤自燃分级预警体系,完成2131(3)工作面采空区煤自燃危险区域判定;2026年9月前,实现谢桥煤矿2131(3)工作面回采期间采空区煤自燃主动协同防控;2027年12月前,完成项目研究成果的总结,提交研究报告,申请项目鉴定。
研发经费:不超过92万元。
3.3 智能工作面连续截割煤帮全过程支护技术研究
需求单位:淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿
研究内容及目标:
(1)适用于智能工作面煤帮连续截割的支护材料研发
①高强度FRP(纤维复合材料)锚杆研制。通过增强材料、基质材料等优选,研发高强度FRP锚杆杆体及配套螺母、垫板等构件,提高FRP锚杆整体承载性能,以适应智能工作面煤帮连续截割要求;
②与FRP锚杆配套使用的双向拉伸塑料/复合网研发;
③与FRP锚杆配套使用的非金属组合构件研发;
④研究确定适用于智能工作面煤帮连续截割的成套支护材料。
(2)智能工作面煤帮变形与FRP锚杆控制机理研究
①采用数值计算、仿真测试等综合研究方法,开展工作面煤帮变形及其与FRP锚杆控制之间的相互作用关系研究;
②建立实验室仿真模拟实验装置及光纤光栅测试系统,开展FRP锚杆煤体内锚固性能测试分析,研究FRP锚杆锚固系统损伤机理和典型失效模式,为科学确定FRP锚杆合理支护参数提供支撑。
(3)智能工作面煤帮连续截割支护技术工程应用
①选择顾北矿一个智能工作面开展巷道掘进及工作面回采全过程工业化试验研究,提出巷道支护技术方案,依据巷道围岩位移、锚杆承载力、煤帮裂隙发育规律等矿压观测反馈信息,进而测试智能工作面煤帮连续截割支护技术应用效果。
②构建智能工作面煤帮连续截割支护技术体系。
成果指标:开展包含实体煤顺槽及切眼煤帮的智能化工作面支护试验,顺槽内试验长度不短于800m;构建适用于顾北矿地质条件下的智能工作面煤帮连续截割支护技术体系,保证工作面安全高效开采;有效控制巷道围岩变形,断面收敛率控制在20%以内;申请专利1项,发表论文2篇;提交项目报告,通过项目鉴定。
时限要求:2025年12月,调研煤帮连续截割支护材料,包括锚杆、网、组合构件等;2026年4月前,适用于煤帮连续截割支护材料优选及研发,开展工作面煤帮变形及其与FRP锚杆控制之间的相互作用关系研究,建立仿真模拟实验装置,开展FRP锚杆煤体内锚固性能测试分析,研究FRP锚杆锚固系统损伤机理和典型失效模式;2026年12月前,选择合适工作面开展煤帮连续截割支护技术工程应用;2027年12月前,开展工作面回采期间研究方案考察,提交项目研究报告,申请项目鉴定。
研发经费:不超过72万元。
3.4 顾桥矿1323(1)工作面采空区防水煤柱可靠性评价及加固封堵技术研究
需求单位:淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿
研究内容及目标:针对位于顾桥矿地下-790~-900m位置的1323(1)工作面采空区防水煤柱,综合运用地质、水文地质、采矿矿压和数值模拟等学科的理论和方法,研究采动影响下老空水的形成机制,进而对防水煤柱的合理留设及可靠性进行系统评价,在此基础上提出综合治理技术方案,以保证矿井安全生产、提高资源利用率。具体从以下几个方面展开研究:
(1)煤矿地质条件分析及煤岩体渗流力学特性研究
通过钻探和物探的方法,研究老空水入水特征及防水煤柱的渗流特征,揭示老空水的动态演化机理。对各类煤岩体进行取样试验,并对其进行物理力学参数试验,进而揭示含水煤岩体的力学退化及损伤破坏机理,为后续分析提供客观依据。
(2)覆岩“三带”及隔水层分布规律
基于关键层和开采沉陷理论,采用理论分析、物理相似模拟试验和工程实例验证等研究手段,以下沉系数作为判定参数,确定垮落带、导水裂隙带、弯曲下沉带和隔水层的相对位置。进一步,通过流固耦合数值仿真研究导水裂隙带不同影响因素及入水特征,确定导水裂隙带的加固封堵临界位置。
(3)采动影响下老空水防水煤柱稳定性分析
利用相似模拟和数值模拟方法对1323(1)工作面采空区防水煤柱的稳定性进行研究,分析不同的开采和渗水条件下防水煤柱的变形、应力和塑性区分布特征,揭示防水煤柱的损伤演化机理,可定量揭示煤柱在不同条件下的应力场、位移场和裂隙发育特征。
(4)采空区防水煤柱综合治理技术现场工业性试验
本研究将通过注浆加固、锚杆加固和喷射混凝土支护等措施提高煤柱的整体稳定性和防渗能力。首先基于FLAC3D对不同加固方式(包括注浆加固、锚杆加固和喷射混凝土)的加固性能(侧向约束力)进行系统研究,并基于机器学习的方法寻求最优加固方案。通过现场工业性试验,对比分析支护前后的煤柱稳定性控制效果,验证该支护技术的科学性和可行性,为类似条件下的工程实施提供参考。
成果指标:阐明浸水前后煤岩体的力学性能弱化规律;确定覆岩“三带”及隔水层相对位置,提出导水裂隙带的加固封堵临界位置;提出适用于老空水防水煤柱的稳定判别方法,建立相应的支护及封堵技术;发表相关论文1篇,申请专利1项。
时限要求:2025年12月前,完成煤矿地质条件分析及煤岩体渗流力学特性研究;2026年8月前,完成覆岩“三带”及隔水层分布规律的理论分析;2026年12月前,完成采动影响下老空水防水煤柱稳定性分析;2027年12月前,完成采空区防水煤柱综合治理技术现场工业性试验。
研发经费:不超过80万元。
3.5 复杂地质条件下地面钻井抽采参数优化与深部煤层抽采评价技术研究
需求单位:淮南矿业(集团)有限责任公司通防地质部
研究内容:
(1)地面瓦斯治理井的压裂排采效果考察
①压裂排采效果数据采集与预处理。构建实时数据监测网络,确保压裂过程中地质特征参数、压裂作业参数、钻井排采数据的实时采集,在试验矿井部署该网络,并对原始数据进行筛选与预处理,为后续研究奠定数据基础。
②储层压裂缝网形态与增渗机理研究。基于实测地质参数进行压裂物理实验,获取压裂过程中的三维缝网形态、渗透率等参数。利用分形维数量化表征三维缝网形态,分析储层缝网与渗透特性的关联机制,明确储层增渗的内在机理。
③压裂排采效果量化评估与综合评价。分析储层贮存特征、缝网形态、渗透特性、排采效果间动态关联机理,构建整合缝网形态、增产成效、安全性及稳定性等多指标量化评估体系,实现地面瓦斯治理井压裂排采效果的科学综合评价。
(2)地面卸压抽采井布置参数协同优化
①地面井抽采有效区域时空演化规律研究。基于现场数据构建三维地质模型,开展多场耦合模拟,研究保护层开采下采动应力场、裂隙场及渗流场的动态变化,分析开采扰动对瓦斯赋存状态及地面井抽采有效区域时空演化规律的影响。
②多参数协同地面井数值仿真平台开发。开发集成式数值仿真平台,模拟地面井在不同布置参数组合下的抽采效能,该平台支持灵活调整各类布置参数与三维地质模型输入,旨在研究各参数间的协同机制及其对抽采效能的影响。
③地面井布置参数的优化设计与实施策略。依据抽采有效区域时空演化规律与数值仿真结果,开发经济效益优选的抽采成效评估算法,以此优化地面井布置参数,为试验矿井制定详细的实施方案及动态调整策略,全面评估并验证优化成效。
(3)井下采掘工作面预抽效果智能评判
①预抽评价单元数据采集与预处理。采集试验矿井预抽评价单元的地质条件、瓦斯赋存、钻孔施工、抽采效果、残余瓦斯及抽采时间等数据,确保数据时效性与全面性;对原始数据进行严格筛查和清洗,以保障数据的准确性与可靠性。
②预抽效果可视化拓扑平台构建。基于Web或客户端构建可视化拓扑平台,集成多源现场监测数据,直观展示井下工作面及邻近煤岩层的地质构造、瓦斯分布、钻孔布局等关键信息,实现各预抽评价单元预抽效果的动态监控。
③预抽效果智能评判系统研发。研发预抽效果智能评判系统,集成达标预测模型与影响因子筛查模型,基于动态监控数据,系统实时评估预抽效果,预计抽采达标时间,识别影响预抽成效的关键因子,为抽采作业提供科学指导。
研究目标:
(1)建立深部煤层抽采数据采集网络
本项目旨在构建适用于淮南矿区深部开采条件的地面-井下联合数据采集网络。通过优化压力、声发射、电磁辐射、微地震传感器布局,实现地质特征、裂缝形态、钻井排采、瓦斯赋存等参数的全面实时监测。为地面井压裂排采效果考察、地面卸压抽采井布置参数优化,及井下工作面预抽效果评判提供可靠的数据支持。
(2)开发多参数协同地面井数值仿真平台
本项目旨在开发多参数协同地面井数值仿真平台,直观展示淮南矿区复杂地质结构、瓦斯赋存特性及地面卸压抽采井布局。该平台集成开采扰动下的时空效应分析,模拟地面井抽采有效区域动态变化。用户能灵活调整参数,综合评估抽采效能,优化抽采井布置策略,为复杂地质条件下的卸压抽采技术提供技术支撑。
(3)研发井下采掘工作面预抽效果智能评判平台
本项目针对淮南矿区瓦斯治理需求,研发井下采掘工作面预抽效果智能评判平台,集成数据采集、处理、分析及智能评判功能于一体。平台动态监控预抽评价单元多源信息,实时预测预抽成效,智能分析影响因子并给出优化建议,促进煤矿安全决策智能化,减少人为误差,有效提升预抽效果评判效率与开采作业安全。
考核指标:搭建深部煤层瓦斯抽采多源数据实时监测网络1套,实现地质、压裂、排采等关键数据的实时采集与稳定传输;开发复杂地质条件下工程尺度瓦斯抽采多场耦合数值仿真平台,确保渗流场、应力场及抽采有效区域预测精度≥85%;构建井下采掘工作面预抽效果智能评判系统1套,建立抽采达标率分级预警模型,达成预抽成效动态评判准确率≥90%;集成地面钻井布置参数优化技术工艺包,形成设计、施工、效果评估全流程协同优化策略;建成深部复杂煤层瓦斯抽采示范工程,完成地面井压裂监测、抽采参数优化、井下预抽效果评判等指标的综合验证,形成地面井区域预抽效果达标评价方法和可推广的瓦斯抽采技术体系;发表学术论文3篇,其中SCI期刊论文2篇;申请发明专利3项;申请软件著作权2项。
时限要求:2025年9月前,构建压裂与预抽数据监测网络,并进行原始监测数据筛选与预处理;2025年12月前,构建多场耦合模型并进行室内试验验证;建立压裂效果评估指标体系;2026年6月前,构建压裂效果评价模型,对压裂效果进行综合评价;优化地面井(群)布置参数,并进行现场测试;2026年12月前,建立可视化拓扑平台,研发智能化评判系统,编制项目研究报告。
研发经费:不超过120万元。
四、一般课题资助方向和任务
资助的方向和任务包括:
方向1:多场耦合致灾机理
研究深部煤炭开采应力场、渗流场、温度场多场耦合孕灾机理、风险识别方法,建立深部安全开采灾害防控理论。
任务4.1:采动多场耦合及灾变基础理论
聚焦淮南矿区高瓦斯、高地压、高承压水、高地温,埋深大“四高一大”深地环境特征,构建采动煤岩体应力-裂隙-损伤-渗流-温度多场耦合本构模型,研究煤岩体在不同耦合状态下介质属性转化的力学条件及响应特征,确定采动煤岩体致灾临界判据体系;研究煤岩体破坏失稳的多场作用机制,揭示多场耦合作用煤与瓦斯突出孕灾、底板高承压水突水、地温热害异常、软岩大变形等机理,构建多场耦合灾害风险精准判识方法与防控理论。
拟资助一般课题3项。
任务4.2:火灾与热动力灾害防治理论及技术
围绕深部采动过程高瓦斯高地温环境下的火灾及热动力灾害防控需求,研究应力场、漏风场以及温度场等多场耦合条件下煤自燃火灾孕育发展过程;研究通风、密闭与启封等扰动条件下工作面与采空区的瓦斯积聚动态特征及与火灾耦合致灾机制,揭示煤自燃-瓦斯耦合致灾的临界条件及能量传递路径。研究煤层原位阻化与瓦斯抽采增透材料,明确物理化学协同原位一体化治灾机制,实现回风隅角CO平均浓度降低≥50%,自燃威胁降低80%。
拟资助一般课题2项。
方向2:煤与瓦斯共采理论
研究深部煤与瓦斯共采瓦斯运移、围岩应力变化与损伤机制,开发深部瓦斯精准抽采与围岩稳定控制关键技术。
任务4.3:深部煤与瓦斯精准共采理论
基于淮南矿区深部高瓦斯低渗煤层群开采条件,研究首采煤层开采条件下裂隙场、温度场、渗流场耦合作用机理;研究高瓦斯低煤层增渗理论与强化增渗技术;研究深部原始煤层瓦斯赋存规律和煤层瓦斯含量、压力等参数快速测定方法;研究高瓦斯原始煤层地面井压裂与抽采瓦斯关键技术,研究煤巷掘进工作面前方30-50m范围内瓦斯地质精准探测技术;探索煤与瓦斯安全高效共采技术途径。
拟资助一般课题2项。
任务4.4:深部岩体力学与围岩控制技术
聚焦深地多煤层协同开采条件下的围岩稳定与灾害防控,研究高承压水、循环荷载及浸水-溶蚀耦合作用下岩体结构演化机制,构建深部岩体溶蚀稳定性预测模型;开展厚硬顶板与再生顶板变形破坏机制研究,明确充填体流变特性及协同承载行为,提出柔-刚组合支护与延性控制技术;研究高地应力与动载叠加条件下顶板破断诱发瓦斯动力灾害的致灾过程与临界判据,构建深部开采致灾多源诱发因素识别模型;揭示裂隙扩展与瓦斯运移耦合规律,建立巷道群危险区域识别方法与非线性流变预测模型,形成远-近场协同支护与围岩质量智能表征一体化技术体系。
拟资一般课题4项。
方向3:瓦斯动力灾害防治
研究深井瓦斯、水、火等动力灾害发生机理,构建风险智能判识方法,研发动力灾害监测预警与防控技术及装备。
任务4.5:煤矿灾害风险判识与防控技术
围绕淮南矿区瓦斯高效抽采与动力灾害防控的需求,开展深部低渗煤层全时域瓦斯高效抽采与多场耦合瓦斯动力灾害防控研究,特别是深部煤层多场耦合作用下瓦斯与水运移特性,瓦斯与水动力灾害发生机理、灾变机制与有效防控方法与技术,深部煤层卸压-增透协同强化瓦斯抽采机制、方法与技术。构建深部煤层开采瓦斯灾害多位一体防控系统与瓦斯精准抽采一体化技术体系。
拟资助一般课题4项。
方向4:绿色低损害开采
研究煤炭开采生态环境损伤机理,开发源头控制及水土环境治理技术、粉尘防控及职业安全健康关键技术与装备。
任务4.6:低损伤开采理论与关键技术
针对淮南矿区潜水位高、沉陷积水深、耕层土壤紧缺、复垦成本偏高等导致“占补平衡”背景下土地复垦率偏低的问题,研究潜水位埋深对作物生长的影响机理,确定采复协同复垦取土最佳时机和最佳复垦标高等关键参数,构建基于复垦率和工程成本的分区复垦多目标决策模型,优化复垦工艺流程。
拟资助一般课题2项。
任务4.7:煤矿区水土环境综合治理与利用
以淮南矿区为背景,研究深部煤炭开采的环境劣变效应,识别刻画地下水及围岩污染物迁移消散规律;精准分析预测地表陆/水生生态系统时空演替特征,揭示农田土壤与沉陷水域转化及环境介质内典型污染物生物地球化学行为;研发深部煤炭和煤层气/地热资源协同开采的环境效应、风险预测和防控技术;基于大数据平台开发深部煤炭开采的环境污染风险预警及源头控制与水土环境治理决策支持技术。
拟资助一般课题3项。
任务4.8:粉尘运移机制与防控技术
围绕煤矿呼吸性粉尘防治难题,研究呼吸性粉尘与雾滴颗粒相互作用机理,研发高浓粉尘“物化协同-靶向捕降”集成防控技术,开发呼吸性粉尘在线监测与职业危害预警关键技术及装备,研发轻便舒适呼吸参数智能感知的个体呼吸防护用具,为淮南矿区煤矿粉尘防控提供理论和技术支撑。
拟资助一般课题2项。
任务4.9:职业危害机理与防控技术
针对煤炭开采时,粉尘易致职业性尘肺病,高温高湿环境加剧关节炎等健康风险。研究煤矿开采过程粉尘致病机理;探究基于蛋白质的“抑尘-吸附”技术,削减现场粉尘浓度;基于聚β氨基酯的基因递送载体,靶向肺部病灶,解析高转染效率机制;开发香豆素类近红外荧光探针,及时监测尘肺病进程;基于水凝胶的干细胞递送载体,修复关节炎受损组织。力求解决矿工职业病精准防治难题。
拟资助一般课题1项。
方向5:全浓度瓦斯利用
研究低浓度瓦斯蓄热氧化、直接燃烧、智能混配和催化转化等理论与关键技术,研发全浓度瓦斯梯级全利用装备。
任务4.10:全浓度瓦斯安全利用技术与装备
围绕淮南矿区瓦斯高效利用的重大需求,开展低浓度瓦斯“直燃-氧化-提纯-液化-催化”及新型利用方法的基础理论、一体化利用技术、煤矿甲烷减排监测核算及智能管控体系研究,开发安全高效全浓度瓦斯综合利用技术体系。
拟资助一般课题2项。
五、开放基金课题申请办法
1. 实验室按照“公平、公正、择优”的支持原则,重点课题“揭榜挂帅”采取发布榜单、揭榜申报、专家评审的程序进行遴选,通过遴选后立项;一般课题采取自由申请、形式审查、专家评审的程序进行遴选,通过评审遴选后立项。
2.重点课题研究期限一般为2~3年,以任务来源方实际需求为准,每项课题的资助经费为50~150万元;一般课题研究期限为2年,每项课题的资助经费为20万元。
3.请申请人认真阅读本指南和实验室开放基金课题管理办法(试行)(附件3),按要求填写开放基金课题申请书,经所在单位同意并签字盖章后,于2025年6月15日前将电子版申请材料发送至指定邮箱,并将纸质版申请材料(一式两份)邮寄至实验室。
4.未尽事宜请与联系人沟通。
联系人:
任波 电话:0554-2168077 手机:17730161977
任帅 电话:0554-2168077 手机:13855467360
通讯地址:安徽省淮南市田家庵区智慧谷6号楼全国重点实验室
邮政编码:232000
科学技术处
2025年5月22日
附件:
1. 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金“揭榜挂帅”重点课题申报书(2025)
2. 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金一般课题申请书(2025)
3. 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金课题管理办法(试行)