智能采矿装备技术全国重点实验室2025年度开放课题申报指南

2025年09月22日 17:34 智能矿山杂志责编：戚金荣作者：智能矿山杂志

为深入贯彻智能采矿装备技术全国重点实验室（以下简称实验室）开放、流动、合作、竞争运行机制，充分发挥实验室科研平台功能，吸引、聚集国内外科技工作者突破智能采矿领域的前沿技术与理论瓶颈，产出高水平研究成果，培养科学研究人才，建成国际领先的智能采矿装备原始创新基地。实验室现面向国内外的科技工作者发布2025年开放课题申报指南，具体通知如下：

一、资助对象

申请人为高等学校、科研院所和有关企业等相关单位在职员工，具有副高级及以上职称或博士学位；近三年来承担过省级以上科研项目或拥有为第一发明人的相关授权发明专利。

开放课题主要支持实验室及依托单位以外的研究人员（课题申请成功后，自然成为实验室的流动人员）与实验室固定人员合作的科研课题，未联合申请的不予受理，流动人员担任课题负责人。

已承担本实验室开放课题且没有结题的申请人不能再次申请。

申请人同年只能牵头项开放课题。

二、资助方向

课题：智能矿用挖掘机通信系统优化设计

研究内容：针对露天矿用挖掘机智能化功能日趋复杂的现状，需要对其通信系统进行重构或优化设计，包括机器人化通信系统的模块化设计、第三方成套系统的通信兼容性设计、关键节点的通信拓扑优化和可靠性提升，并提供一套仿真和验证工具，以提高挖掘机内部通信的实时性和可靠性。

课题：履带装置关重件磨损状态实时监测传感系统及方法研究

研究内容：针对矿用挖掘机重型履带板、支重轮和驱动轮等关重件，在确保测量准确性的基础上，协调零件强度损失、加工与安装便捷性、测量稳定性等多目标，针对不同零件的使用工况，制定内嵌式传感器设计与安装方案，开发包含系统供电、数据采集、数据处理和数据发送四项核心功能的专用传感系统，满足不同规格履带装置关重件磨损状态的准确测量与分析。

课题：基于离散元的矿用自卸车车斗内物料分布规律及最优装载顺序研究

研究内容：针对露天矿山开采中表土、岩石、煤、铁矿石等典型物料，分析其颗粒级配特征与自然安息角等关键物理参数；采用离散元对矿用自卸车装载过程进行动态模拟；构建包含满载系数、物料冲击、重心偏移等多维指标的装载过程定量评价标准；开发最优装载点及装载顺序的规划算法；针对偏载但未满载工况，提出自适应调节的后续装载优化策略。

课题：基于数据驱动的电铲高效作业控制策略研究

研究内容：露天矿用电铲作业过程受工况及自身多机构协同特性影响，难用解析手段建立精确动力学模型，导致传统模型控制方法效果欠佳。而同时，电铲作业会产生海量蕴含铲斗动力学信息的数据，研究如何有效地自动采集多维度数据，揭示挖掘轨迹变化规律与控制参数关系，构建基于数据驱动的高精度控制策略，通过数据学习实时调整策略，实现电铲高效精准作业。

课题：基于动态优化的电铲智能精准润滑技术

研究内容：在电铲挖掘作业过程中，各运动副必须得到充分、适量的润滑，过量润滑和润滑不足对运动副均是有害的。针对电铲润滑油量精准控制问题进行研究，首先根据电铲各滑动轴承和滚动轴承的尺寸、类型、载荷、温度等参数，计算各轴承的理论润滑油量。然后通过定量分配器集中供油，同时通过各轴承端的流量、温度等传感器，实时监测润滑油流量和轴承温度等，判断润滑油量多少及供油频率大小。最后通过PLC实时调整定量分配器的给油量，实现各运动副按需润滑，降低油脂消耗，提高结构件寿命，保证各机构平稳正常运行。

课题基于深井重力储能需求的提升（发电）系统总体设计方法研究

研究内容： 针对500-1200m深度废弃矿井重力储能提升改造工程中，提升发电系统能效保障方法进行总体研究，包括重物提升用电和下降发电量比能耗理论计算、卷扬系统设计理论、电机电能正反馈控制等全套系统设计基础理论和方法，以及保障系统能效达到75%以上的可行的优化理论。形成一套普遍适用的废弃矿井重力储能提升系统基础设计方法。

课题：采煤机机载规划截割技术研究

研究内容：围绕复杂地质条件下综采工作面采煤机自主规划截割与自适应开采技术研究。以采煤机历史多刀截割轨迹序列为核心数据源，分析采煤机实时开采过程中截割滚筒在不同工艺段的约束条件，构建面向复杂煤层环境的轻量化人工智能小样本轨迹预测模型与算法；设计高可靠高算力的机载决策与执行协同控制硬件单元，实现采煤机自主最优化截割。

课题：采煤机自主防碰撞技术

研究内容：围绕综采智能化工作面自主运行的采煤机与液压支架间的碰撞问题，开展基于多源传感的采煤机与液压支架护帮板状态空间位置高精度识别与定位技术研究；构建采煤机液压支架碰撞风险实时感知与预警模型；开发采煤机基于预测控制的主动避障决策算法；建成一套采煤机自主防碰撞技术体系，保障采煤机在综采工作面的安全自主高效开采。

课题：基于多模态融合感知的煤岩界面智能识别

研究内容：围绕采矿装备复杂地质条件和作业环境影响导致的识别精度低、效率差等难题，研究物料类型高效识别技术理论，探究新型传感多模态信息融合的物料识别新方法，通过构建基于人工智能与先验地质知识结合的融合感知与识别模型，实现采矿装备物料类型智能感知与精准识别。

课题10：智能采矿装备传动系统滚动轴承新型智能感测方法研究

研究内容：针对智能采矿装备传动系统滚动轴承损伤隐蔽、工况极端、感知手段受限等问题，开展滚动轴承保持架转速、振动多参量一体化自传感方法研究，通过自传感功能实现轴承多源信号获取。在不依赖外部转速传感器的条件下，实现无转速输入下的打滑与早期故障特征识别，支撑极端工况下轴承服役状态智能评估与健康管理。

课题11：矿用重载传动齿轮接触界面损伤机理研究

研究内容：针对矿用重载传动齿轮表面梯度组织结构复杂、损伤演化难表征问题，本研究基于激光共聚焦/XRD/扫描电镜平台，耦合3D-XRD3D-EBSD技术，开展齿轮梯度组织定量化表征通过服役前后寿命周期多节点离散化分析，揭示多要素作用下齿轮表界面结构与缺陷动态演化规律，探明损伤机理，改进磨损预测模型，为提升传动系统可靠性提供理论支撑。

三、资助额度

1.开放课题的资助额度每项为20万元，具体数额根据研究内容双方协商确定；

2.每个开放课题实施期限原则上为两年，具体以签订任务书为准。

3.课题立项后，划拨资助经费的50%至课题负责人所在单位，用作课题研究经费。课题负责人完成所有考核指标，提交相应证明材料后划拨剩余 50%至课题负责人所在单位，并完成课题结题工作。

四、成果署名要求

1.每项开放课题获批后需与本实验室固定研究人员进行合作，开展实质性研究工作。

2.基于开放课题完成的研究论文，发表论文的第一作者或通讯作者应为本实验室固定人员，且第一署名单位必须为本实验室，并标注基金（课题）号。

中文署名为：智能采矿装备技术全国重点实验室；英文署名为：State Key Laboratory of Intelligent Mining Equipment Technology

3.基于开放课题完成的专利，发明人应包括课题申请人、实验室固定成员，第一专利权人原则上为山西太重智能采矿装备技术有限公司。登记的软件著作权中著作权人应包括课题申请人、实验室固定成员。著作扉页上应署“智能采矿装备技术全国重点实验室State Key Laboratory of Intelligent Mining Equipment Technology”。

4.基于开放课题完成的成果，鉴定成果应署：“智能采矿装备技术全国重点实验室”为该项成果的主要完成单位之一。

5.研究成果归属与申请者其他已签订合约不发生冲突。

五、申请程序

1.凡申请本开放课题者须认真填写《智能采矿装备技术全国重点实验室开放基金申请书》。由申请者所在单位签署审查意见并盖章后报送到智能采矿装备技术全国重点实验室，纸质材料一式五份，并将填写好的申请书电子版同时发送至邮箱tzsys2022@163.com。申请截止日期为20251020日。

.实验室将根据择优资助的原则，组织国内外同行专家以会议形式进行评审，并形成评审意见，根据相关程序立项。

.开放课题获批后，申请人须在规定时间内填报《开放课题资助项目计划任务书》，并签订技术开发（委托）合同，经所在单位审核盖章后，报送实验室作为拨款和检查的依据。逾期未报的项目视为自动放弃。

4.未尽事宜请与联系人联系。

六、材料报送地址与联系方式

联系人：石磊 15513670177

E-Mailtzsys2022@163.com

地址：山西转型综合改革示范区唐槐产业园电子街25区智能采矿装备技术全国重点实验室科研管理室（太重煤机工业园南门）。

附件：《智能采矿装备技术全国重点实验室开放基金（课题）管理办法》（IMET-005-2024