《瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室2022年度开放课题申报指南.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室2022年度开放课题申报指南.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室2022年度开放课题申报指南一、开放基金重点资助方向指南.中远红外QCL激光气体传感特性与检测方法1 .煤岩应力监测及应力场快速构建方法.采煤工作面空间气体流场动态仿真方法及模型经费概算：见通知要求。二、开放基金课题指南.高压水射流顺层切缝煤体变形破坏特征预期成果：针对高压水射流顺层切缝周边煤体的变形破坏规律不清、 缝槽设计准则不明等问题，采用相似实验、数值模拟等方法，研究高压水 射流平切扰动下顺层缝槽煤体受载变形特征，研究缝槽组合形态下煤体 卸压应力场演化规律，揭示切缝扰动下煤体变形破坏的主控因素，获得顺 层平切缝槽煤体受载破坏临界条件。成果形式：研究报告
2、，EI/SCI期刊论文2篇，申请发明专利1项。经费概算：20万元。1 .高温条件下低浓度瓦斯蓄热氧化机制研究预期目标：针对600100CTC条件下低浓度瓦斯氧化反应微观动力学 特性认识不清等问题，基于已完成的低浓度瓦斯高温氧化反应的宏观热 力学实验，建立低浓度瓦斯高温氧化反应物理、数学模型，研究温度、瓦 斯体积分数对氧化反应特征参数、标志性产物和反应速率的影响，确定关 键基元反应步，得出低浓度瓦斯燃爆转化的临界条件，揭示600100CTC 条件下低浓度瓦斯蓄热氧化反应燃爆转化机制。成果形式：低浓度瓦斯高温氧化详细反应动力学机理及关键反应步；60。ioo(rc条件低浓度瓦斯蓄热氧化转燃爆判识指标
3、与临界条件;研究报告，SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。经费概算：10万元。3 .煤矿用钻杆疲劳裂纹无损检测方法研究预期目标：针对煤矿用钻杆螺纹部分断裂事故频发，钻杆螺纹结构突 变、表面异物引起的多种信号干扰下无法检测疲劳裂纹的问题，基于多源 信号耦合技术，研究钻杆疲劳裂纹及裂纹扩展内部激励同外部多源响应 信息之间的映射规律，建立多源异构数据处理方法和智能评估模型，形成 一种矿用钻杆疲劳裂纹无损检测方法与技术。成果形式：钻杆疲劳裂纹无损检测系统硬件设计方案及图纸，钻杆 裂纹智能分析评估软件，裂纹检测准确率不低于85%,裂纹尺寸检测精度 2mm；研究报告，SCI期刊论文2篇，申请发明专利1
4、项。经费概算：30万元。4 .基于多源异构数据融合的钻杆自动装卸系统故障智能诊断方法预期目标：针对钻杆自动装卸系统工作过程中出现的异常故障识别 难的问题，研究自动钻机动力头、机械手、钻杆转运组件等在运动过程中 的视觉成像典型特征提取方法，建立其运动学特性及动态数据感知模型, 开发一套融合视觉识别、压力、位置等多源异构数据的钻杆自动装卸系统 故障智能诊断方法。成果形式：钻杆自动装卸系统故障诊断系统软件，含模型、算法及 其源代码；研究报告，申请发明专利1项，软件著作权1项，EI/SCI 期刊论文1篇。经费概算：30万元。5 .孔内涡轮发电机动静叶栅协作特性及多目标设计与优化预期目标：针对煤矿井下孔
5、内爆炸环境、受限空间及小流量条件下， 孔内涡轮发电机发电量低、输出不稳定的问题，研究揭示孔内涡轮发电机 动静叶栅协作特性、不同叶栅结构对涡轮能量转化效率的影响规律，以及 孔内涡轮发电机磁耦合密封机理；提出一种高效的涡轮发电机涡轮叶型 设计方法，为开发出高性能的孔内涡轮发电机提供技术支持。成果形式：孔内涡轮发电机整机图纸，含孔内涡轮发电机总装图和 涡轮与导轮、磁耦合密封设计图纸及相关外购件清单；涡轮与导轮样机 1副，涡轮及导轮最大外径W58mm，涡轮轴功率三25w；孔内涡轮发电 机动静叶栅以及密封结构设计计算说明书，研究报告，申请发明专利1件， SCI/EI期刊论文2篇。经费概算：18万元。6
6、.矿用多频共用天线仿真优化方法研究预期目标：针对井下救灾通信单链拓扑无线多跳网络不同频率/波长 天线更换频繁、系统部署复杂等问题，研究多频共用天线仿真及多频自适 应天线的优化设计方法，开发一种多频自适应定长全向天线，实现频段多、 频道宽、体积小、效率高的无线电收发。成果形式：多频自适应定长全向辐射鞭状圆柱形天线1种，直径 22mm,长度范围2度mm, 260mln,自适应566MHz, 678MHz, 806Mhz, 8 26MHz,1427. 9MHz,1447. 9MHz,2401. 5MHz,2481. 5MHz,5150MHz,58 50MHz5组频段，各频段中心频点驻波比Wl. 5,
7、增益NOdBi；多频共 用天线仿真模型、多频自适应全向天线优化设计算法（含设计软件及代 码）；研究报告、天线设计图纸，申请发明专利1项，EI/SCI期刊论文 1篇。经费概算：30万元。7 .煤体CO?吸附/解吸的微观动力学效应研究预期目标：针对煤层C02吸附/解吸机理及煤与C02突出微观动力学 效应尚不明确的现状，研究不同类型煤体（C02突出煤、非突出煤）微纳 尺度的孔隙结构，分析微观尺度下C02与煤体互相作用的机制，确定评 价煤体C02吸附/解吸的特征参数；研究煤体吸附和解吸过程中的微观非 均质变形特征，分析吸附解吸过程中煤体细微观尺度微破裂发生的规律 及CO2作用下煤体宏观力学性能的演化规
8、律，揭示煤与C02突出的微观 机理，提出特定煤与C02突出煤层灾变关键指标参数。成果形式：揭示煤与C02突出微观发生机理，提出煤与CO2突出 灾变关键指标；研究报告，EI/SCI （JCR二区及以上）期刊论文2篇, 申请发明专利1项。经费概算：13万元。8 .矿井通风灾变压力波传递特性及溯源方法研究预期目标：针对目前通风系统中发生煤与瓦斯突出、瓦斯（煤尘）爆炸 及采空区风暴等灾害时，无法快速溯源和定位等问题。研究压力波对矿井 通风灾变事故的响应特征和规律，构建多影响因素的矿井通风压力波传 递模型，实现复杂网络中压力波传递解算；建立基于压力波的矿井通风事 故辨识、溯源和波及范围预测方法，为灾变的
9、及时发现和快速有效应对提 供依据。成果形式：开发压力波监测设备原型，建立灾变压力波传递模型， 实现基于压力波的矿井通风灾变辨识、溯源及波及范围预测；模型数据 验证原文件，研究报告，SCI/EI期刊论文1篇，申请专利1项。经费概算：30万元。9 .深部含瓦斯煤岩组合失稳破坏弹性能作用量化模型预期目标：针对深部煤岩瓦斯动力灾害发生过程煤岩弹性能潜在作 用机制不明的问题，研究获得不同条件下（组合体岩性、煤岩厚度比、围压、瓦斯压力等）煤岩组合体加卸载破坏过程的力学行为特征以及煤岩弹 性能积聚、释放规律，构建表征煤岩组合体能量传递的数学模型，研究获 得不同条件下顶板岩体弹性能作用程度的量化模型，揭示深部
10、采动影响 下煤岩瓦斯复合动力灾害的孕灾机制。成果形式：顶板岩体弹性能作用程度量化模型，包括数学模型、案 例分析；研究报告，EI/SCI期刊论文2篇（JCR二区及以上SCI论文 不少于1篇），申请发明专利1项。经费概算：10万元。10 .瓦斯煤尘爆炸源位置及强度反演研究预期目标：针对煤矿井下采区内瓦斯煤尘爆炸源位置和强度难以研 判等问题，基于工程尺度巷道及管网内瓦斯煤尘爆炸传播实验，研究进、 回风巷道及相邻巷道内爆炸过程能量释放传输规律；研究采区内爆炸源 位置和强度的表征参数和方法；建立爆炸反演数学模型，提出爆炸源强度 和位置的反演算法。成果形式：采区内瓦斯煤尘爆炸反演方法，含表征参数、数学模型
11、、 算法等；研究报告，软件著作权1项，EI/SCI期刊论文2篇，申请发 明专利1项。经费概算：10万元。11 .弯曲巷道无线电波低损耗反射传播模型研究预期目标：针对井下救灾通信系统在弯曲巷道传播损耗大幅增加、有 效传输距离短等问题，研究建立弯曲巷道无线电波低损耗反射传播模型, 设计一种面向5G6GHz无线电波的无源反射装置，在试验巷道弯曲段实 现低损耗反射传播。成果形式：无线电波无源反射装置设计说明书、加工图纸1套，装 置加工后在曲率为（切线转角23。/高差5m）的垂直面弯曲巷道（上坡） 进行验证测试，反射通过弯曲位置后接收信号强度下降幅度WlOdBm,信 噪比下降幅度W3dB,沿斜直巷道有效
12、传播距离2270m；研究报告，申 请发明专利1项，发布EI/SCI论文1篇，弯曲巷道无线电波低损耗反射 传播模型（仿真分析模型）。经费概算：10万元。12 .井下随钻雷达收发天线抗干扰机理与方法研究预期目标：针对井下钻孔内金属钻杆、空气及充水等非均匀介质干扰 等问题，开展超宽带电磁波在金属钻杆干扰下和非均匀介质条件中传播 特性建模与仿真研究，揭示井下超宽带小口径随钻雷达干扰特征及规律, 提出抗干扰方法，采用电磁超材料和共形天线技术研制一套煤矿井下随 钻雷达收发一体化、中心频率在10MHz200MHz范围内的小型化高效共 形天线样机。成果形式：井下随钻雷达收发一体化天线样机1套（含设计说明 书）
13、，天线相对带宽不小于40%,工作频率范围内增益不小于-3 dB,适合 直径不大于80 mm金属钻杆安装；研究报告，申请发明专利1项，EI 期刊论文1篇。经费概算：30万元。13 .煤矿机器人移动平台的故障诊断技术研究预期目标：针对井下工况环境恶劣、移动平台故障致因复杂等问题， 以移动平台多信息感知融合为基础，研究获得移动平台零部件失效激励 同外部多参量响应的映射关系，研究揭示零部件失效响应敏感特征融合 机制；基于多源异构数据处理和人工智能故障诊断方法，实现移动平台的 智能监测与故障诊断。成果形式：建立一套故障诊断算法，对移动平台典型故障识别（含 故障类型、位置、等级等）准确率不低于85%,并提供一套智能监测与故 障诊断软件；研究报告，发表SCI/EI论文2篇，申请发明专利1项。经费概算：30万元。