深地科学与工程云龙湖实验室2024年度专项研发计划项目申报指南
深地科学与工程云龙湖实验室（以下简称“云龙湖实验室”）围绕“深地资源与空间开发”方向，设立重点攻关研究项目，力争产出一批重要科研成果，解决深地科学与工程领域“卡脖子”的技术难题。云龙湖实验室本着“公平、开放、合作、竞争”的宗旨，面向国内外深地技术领域内的企事业单位、科研院所，现发布2024年度专项研发计划指南任务，诚邀各单位进行申报。
一、指南任务
（一） 深部岩体力学与深井冲击地压灾害防控技术研究
研究内容:研究深部岩体原位力学行为与深井高应力巷道硬岩高效致裂新原理；研究高能致裂条件下深井巷道硬岩强度弱化规律及损伤行为；研究深井复杂地质条件下高应力巷道硬岩安全高效破碎-辅助掘进新方法；研究高能手段致裂卸压作用对高地应力区冲击地压风险削弱机制；研究深井高地应力岩层高效造缝卸压-冲击地压灾害防控新技术；研究高能致裂辅助掘进高效性与高储能岩体应力释放降低冲击地压风险性评估方法。
考核指标：
1.揭示深井高应力巷道硬岩高能致裂卸压机理。
2.形成1种适用于深井高地应力区硬岩致裂弱化新方法。
3.获得深井典型高应力巷道硬岩高能致裂控制参数，提高掘进效率1-2倍。
4.评估深井硬岩高能辅助致裂卸压与冲击地压灾害防控效能，形成1套深井硬岩高能辅助致裂卸压的工艺流程，形成冲击地压灾害防控的高能破岩参数1套。
5.形成深井工程硬岩安全高效致裂卸压新技术体系。
6.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万
（二）深部岩溶发育区高盐承压水探测治理与节能减排关键技术研究
研究内容：研究深地空间导富水构造精细探测技术与装备；研究高承压底板水精准治理及全生命周期监测、本质评价方法；研究深部开采矿井高盐矿井水减量治理与节能减排的绿色低碳关键技术；研究深部岩溶发育区高盐承压水探测、治理与节能减排关键技术体系。
考核指标：
1.形成深地空间导富水构造精细探测技术与装备1套。
2.形成1种高承压底板水精准治理及全生命周期监测、本质评价方法。
3.形成1套深地空间水环境演化评估观测、高盐矿井水减量治理与节能减排的绿色低碳关键技术体系，实现高盐矿井水减量30%以上、处理成本降低30%以上，矿井水的利用率大于80%。
4.建立1个高盐承压水探测、治理与节能减排关键技术体系及应用。
5.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万
（三）深部地下二氧化碳地质封存技术研究
研究内容：研究深部矿井地下空间二氧化碳地质封存目标靶区筛选与选址评估体系；研究矿井地质盖层赋存特征及封存空间结构稳定性判别方法；研究采动空间二氧化碳多尺度精准运移监测及地质封存安全风险评价技术；研究矿井二氧化碳地质封存效率及其工程环境影响机制；开展深部空间二氧化碳封存试验，编写深部矿井地下空间二氧化碳地质封存技术规范。
考核指标：
1.形成1套适用于深部矿井地下空间二氧化碳地质封存目标选址评估方法，优选具有工业化潜力靶区1处。
2.评估目标矿井地质盖层结构与地下空间结构稳定性，形成1套适用于深部矿井二氧化碳地质封存盖层稳定性判别参数。
3.揭示多尺度下二氧化碳运移规律并形成深部矿井地下空间二氧化碳监测技术。
4.明晰影响深部矿井二氧化碳地质封存效率因素，制定二氧化碳地质封存环境影响应急管理方案1套。
5.初步形成深部矿井地下空间二氧化碳地质封存技术体系，并培育研发示范基地1个。
6.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万
（四）深地空间生理信号可穿戴光电智能感知系统研发
研究内容：研发系列高性能柔性智能传感材料，制备多尺度、多参数融合的深地空间人体生理信号智能监控光电感知器件，开发可穿戴生理信号智能感知监控系统；研究感知系统对深地空间的人体运动、柔性触摸、温度变化等外界刺激的响应特性，探究其高性能传感机制及影响安全稳定运行的外在和内在因素。
考核指标：
1.开发适用于深地空间的高性能柔性智能传感材料3-5种。
2.开发高灵敏便携式应变传感器，实现微小生理信号（＜1 Pa）的快速、精准、稳定响应。
3.开发一体化可穿戴光电智能感知系统2-3种，实现对人体多重微生理信号的实时监控及反馈传输，应变传感器响应速率：≤200 ms、循环稳定性：≥5000次@应变范围50%。
4.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万元。
（五）基于深地环境医学应急救援体系建设研究
研究内容：构建融健康监测、人员定位、安全预警、管理核查四大功能于一体的深地环境工作人员健康管理平台和预警平台；研发深地环境狭窄空间救援设备，建立深地突发事件发生后的统一指挥体系、立体救援体系；构建立体化深地紧急医学救援体系，形成深地环境紧急医学应急救援行业标准。
考核指标：
1.构建1个深地环境工作人员健康管理平台和预警平台。
2.构建1个深地应急救援模拟平台。
3.研发1套深地环境狭窄空间救援设备。
4.建立1个深地应急救援培训基地。
5.形成1个深地环境紧急医学应急救援行业标准。
6.专利、论文、软著、获奖等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万元。
（六）深部富水泥岩环境地下工程新型防渗加固材料研究
研究内容：结合深井富水矿山巷道、复杂构造隧道，研究深部富水泥岩环境地下工程围岩失稳机制及特征；研究强渗透的纳米浆材、注浆运移机理及泥岩保性技术；研究高可注高增强的复合浆材、顶板梯度改性机制及高性能稀疏注浆技术；研究抗水型加固材料、加固止裂机理及高可靠安全控顶技术；研究深部富水泥岩环境地下工程的梯度改性-定长厚锚一体化协同控制技术。
考核指标：
1.研发强渗透的纳米浆材，提出泥岩保性技术，解决深部泥岩渗水泥化问题，渗透系数≤10-8cm/s等级。
2.研发高可注高增强的复合浆材，纳米材料占比≥50%，初始黏度≤5mPa·s，3天抗压强度≥30MPa。
3.研发抗水型加固材料：在无水条件以及渗水环境下，凝胶时间、抗压强度的差别≤20%。
4.将上述新型材料进行工程示范，建立新材料产业化原位试验基地。
5.建立以“梯度改性-定长厚锚”一体化为特征的深部富水泥岩环境地下工程围岩控制新技术。
6.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：300万元。
（七）新疆自燃煤层群开采多源漏风复合采空区煤自燃防治技术研究
研究内容：针对新疆地区煤层群采空区漏风引发煤自燃的问题，研究近距离煤层群采空区垮落堆积特征及漏风下泄规律，研究近距离煤层群工作面的局部场-网气压变化及呼吸效应，研究新疆侏罗纪低阶易自燃煤种快速氧化持续放热的微量热方法，研发氧化还原双重阻断与相变吸热协同的煤自燃快速持久阻化技术，研究煤结构转化与气体产物增量比的精细分级预警技术，建立多源漏风复合采空区温度与危险区域协同的动态推进模型，研究近距离煤层群多源漏风复合采空区的CO超限溯源技术，研究采空区煤自燃高温危险区域的CO产生机理及致灾特征，研发新疆多源漏风复合采空区高水螯合膏体与气凝胶泡沫防灭火技术。
考核指标：
1.建立近距离煤层群采空区垮落堆积及漏风下泄气热场模型。
2.煤持续氧化放热过程100℃内不同温度阶段完整放热峰测定率≥95%；易自燃煤氧化过程关键基团循环持久阻化效率≥95%，阻化剂吸热量超过煤自燃临界温度氧化放热量的5倍以上。
3.煤自燃临界温度前不少于2级预警；煤自燃绝热氧化时间测定≤2小时，建立不同环境温度煤自然发火时间计算模型。
4.提出CO源强度分级评估方法，溯源准确率≥90%，构建煤消耗特征与CO持续生成量间的定量关系模型。
5.高水螯合膏体持久保水时间≥15天且固化时间10-40min可调，固结收缩率≤5%；气凝胶泡沫覆盖隔热率≥95%，气液同轴末端发泡倍数≥30倍。
6.在新疆天山矿业有限责任公司近距离煤层群煤矿进行1项应用示范。
7.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：130万元
（八）突出煤层群地面井瓦斯灾害超前治理技术研究
研究内容：研究煤层瓦斯赋存特征及其地质控制，结合煤层孔裂隙发育、渗透性、储层可改造性等特征，评价煤层瓦斯抽采地质条件及瓦斯抽采潜力；构建复合地层裂缝模型，揭示地面井水力裂缝跨层扩展及缝网形成机制，提出煤层群水平井布置层位选择及压裂工艺参数优化方法；基于地面微震监测评价压裂的有效影响范围，分析地面井的日产气量、浓度以及累计产气量等的变化规律，研究考察地面井瓦斯灾害超前治理效果；构建矿井规划区地面预抽、准备区联合抽采、生产区井上下抽采时空转换模型，建成井上、下一体化瓦斯综合治理工程，形成三区联动、井上下协同瓦斯治理技术模式。
考核指标：
1.提出煤层群水平井压裂层位选择及关键工艺参数优化方法。
2.构建三区联动、井上下协同瓦斯治理技术模式。
3.形成井上下联合抽采效果分析方法。
4.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：110万元
（九）弱胶结地层煤层群原位保水开采基础理论与关键技术
研究内容：受煤层群开采扰动影响，沟通采空区与含水层，造成地下水资源流失甚至水灾；加之，多数矿区地下水矿化度高，矿井水处理与资源化利用成本昂贵，严重制约矿井安全绿色可持续发展。项目以哈密矿区弱胶结煤系地层为研究背景，以多煤层合理开采顺序和开采参数控制为切入点，研究多煤层开采顺序对覆岩应力环境、弱胶结岩层承载重塑机制，揭示水力-应力耦合作用弱胶结隔水岩层采动稳定性时空演化规律，提出以含（隔）水层组稳定性为核心的多煤层保水开采设计原理，预期形成一套弱胶结煤层群多含水层全过程一体化原位保水开采理论与技术体系。
1.侏罗纪弱胶结地层采动应力-损伤-渗流耦合机制
（1）开采扰动下弱胶结岩石孔隙与裂隙结构演变规律；
（2）弱胶结覆岩采动变形破坏与渗透性演化规律；
（3）弱胶结砂岩与泥岩采动应力-损伤-渗流耦合模型。
2.采动含/隔水层稳定性影响因素敏感性及控制机理
（1）弱胶结多煤层开采覆岩移动与隔水层变形特征；
（2）多煤层采动隔水层时效失稳判据与影响因素识别；
（3）弱胶结近距离煤层群开采顺序与开采部署优化。
3.弱胶结地层水-力耦合下重塑与阻水性自修复机理
（1）弱胶结地层采动覆岩水-力耦合下承载重塑特征；
（2）不同开采顺序下煤层群应力环境与裂隙弥合机制；
（3）基于承载重塑的煤层群开采阻水性能演变规律。
4.基于地下水系统稳定性的原位保水开采规划设计原理
（1）弱胶结近距离煤层群开采地下水系统动态响应规律；
（2）开采顺序、参数等对地下水系统稳定性的影响规律；
（3）以地下水系统稳定性为约束的原位保水开采设计原理。
5.基于含水层稳定性及隔水层自修复的保水开采控制方法
（1）弱胶结煤层群等效开采空间的开采顺序效应；
（2）多煤层开采多空区与横纵向导通控制方法；
（3）弱胶结地层含水层稳定性的协同控制机理。
6.弱胶结煤层群多含水层原位保水开采控制方法与技术体系
（1）采前保水开采评价与规划设计技术；
（2）采中工艺参数动态调整与靶向修复技术；
（3）采后原位保水开采技术效果评价方法。
考核指标：
1.形成一套弱胶结近距离煤层群多含水层组“采前防水-开采部署、采中控水-靶向修复、采后评价-多元融合”全过程一体化原位保水开采理论与技术体系。
2.发表高质量期刊学术论文8篇，申请国内外发明专利5项。
经费上限：90万元
（十）深井特种触变式锚固剂与钻锚注一体化技术研究
研究内容：针对深部煤矿软弱破碎围岩易塌孔、传统树脂药卷锚固剂难搅拌、常规触变式锚固剂与煤岩锚固力低等问题，研究特种触变式锚固剂及钻锚注一体化技术；分析无机填料对聚合物相容性、分散性、界面结合力等综合性能影响特征，研发亲煤型、亲泥型等特种触变式锚固剂；建立触变式锚固剂可泵性的评价指标，研发适用于触变式锚固剂的双液泵和混合器；分析结构材料的优化选择、几何形状的合理设计，研发钻锚注一体式锚杆，形成钻锚注一体化快速支护技术。
考核指标：
1.研发亲煤型、亲泥型等特种触变式锚固剂，与常规触变式锚固剂相比，和煤体、泥岩的锚固力提升≥20%。
2.研发新型钻锚注一体式锚杆结构，保证其基础力学性能与常规φ20或22mm锚杆相当，同时能够实现钻进-锚固功能。
3.建立钻锚注一体化快速支护技术，支护施工时间减少50%，提升劳动效率，加快掘进速度。
4.在徐矿集团进行1项应用示范。
5.专利、论文、软著、获奖、标准等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准。
经费上限：90万元。
二、申报要求及说明
本专项项目面向国内外高校、科研院所、企业或各类创新平台、团队及其他组织的联合体（关联交易方除外），申报单位须遵循下列条件。
1.所有申报方应具有与申报课题方向相同或相近的较强研发实力、完备的科研条件和由高层次人才领军的稳定的科研人员队伍，具备较强的成果产业转化能力。云龙湖实验室鼓励国内外学者与本室研究人员联合开展项目攻关。
2.所有申报方和参与人应遵守科研诚信管理要求，需承诺所提交材料真实性，申报方应当对申请人的申请资格负责，并对申请材料的真实性和完整性进行审核，不得提交有涉密内容的申请材料。联合申报需提供合作协议。
3.项目经费说明。项目经费应实行专项财务账户管理，专款专用。项目申报预算编制应合理、规范，鼓励申报方提供配套经费共同开展攻关研究。
三、考核要求
1.项目执行期内，项目负责人须以“深地科学与工程云龙湖实验室科研项目”资助名义围绕云龙湖实验室需求，以聚焦技术前沿和产业前瞻、研究目标可物化考核、研究成果可产业转化为原则开展研究。
2.考核成果应包括但不限于形成新材料、新产品、新技术、专利、论文、软著、获奖等，其中专利须以发明专利为主，获奖以省部级奖项或国家级行业协会奖项为准，具体内容按照合同约定执行。
3.所有取得的研究成果署名均以云龙湖实验室为第一完成单位，且标注“云龙湖实验室项目资助”（Supported by Yunlong Lake Laboratory Project）字样及项目批准编号。同一篇论文原则上不再标注其他项目资助。所有立项项目均在云龙湖实验室或实验室指定场所开展研发工作。
四、申报程序
1.项目申报。申请单位请在阅读申请指南后，按规定格式下载填写《深地科学与工程云龙湖实验室科研项目申请书》和《经费预算表》，并将盖有单位公章的申请书电子档于2024年3月31日前发送至项目管理与产业发展部指定邮箱（yunlonglab_xmgl@163.com），电子邮件主题请命名为“2024年度云龙湖实验室专项研发计划项目申请”。逾期不予受理。
2.项目评审。云龙湖实验室项目管理与产业发展部在接收完项目申请书后，进行形式审查，并组织召开项目评审会。通过评审的项目，提交主任委员会审议通过后，确定最终获批资助名单。
3.项目实施及验收。专项研发计划项目采用全过程管理模式，定期召开阶段性项目审查，以保证项目科学、顺利实施；项目验收将通过现场验收、用户和第三方测评等方式开展，具体以技术合同为准。
五、联系方式
联系人：王老师、唐老师
电 话：0516-83591216
E-mail：yunlonglab_xmgl@163.com
地址：江苏省徐州市高新技术产业开发区大学路99号