陕西省自然科学基础研究计划陕煤联合基金项目申报指南第二轮.docx

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1、陕西省自然科学基础研究计划陕煤联合基金项目申报指南（第二轮）一、煤炭领域（一）智能化无人工作面理论与技术基于5G的智能协同控制与煤矿大数据分析与利用，开展传 统产业与现代技术深度交叉与融合，促进煤矿智能化开采技术与 装备水平提升。1 ,多场景下煤矿机器人设计研究（1）矿井巡检机器人（建议资金IOO万元左右）设计矿井巡检机器人及智能综合管控平台，具备自动行走、 自主定位、参数检测、环境感知、图像采集、智能预警、人机交 互等功能，替代人工对工作面、皮带、巷道及井筒等场合的监测。（2）钻锚机器人（建议资金100万元左右）设计具备锚杆间排距自动定位、自动或遥控行走、钻孔、填 装锚固剂、锚杆装卸、锁紧锚

2、杆等功能的钻锚机器人，实现巷道 快速支护智能化、少人化。（3）研石分选机器人（建议资金50万元左右）设计由皮带输送机、视觉识别模块、多机械臂分拣模块、控 制模块等组成的歼石分选机器人，实现目标讦石的快速、连续分 拣，替代人工拣秆。（4）水仓清理机器人（建议资金50万元左右）设计具备煤泥自动清挖、自动输送、固液分离、煤泥块装运 等功能水仓清理机器人，实现水仓煤泥的及时、高效清理。2 .煤矿智能化设备MES技术（建议资金100万元左右）开发融合煤矿各生产子系统的智能化矿山协同管理平台，具 备煤矿生产计划、调度、计量、设备监测、远程服务、安全监控、 事故报警、应急指挥等功能。3 .煤矿掘进装备智能化

3、虚拟现实技术（建议资金50万元左 右）开发煤矿智能掘进装备虚拟化模型、平台及系统，具备复杂 地质条件下智能感知与传输、精准定位与操控功能。4 .煤矿大型设备智能无损检测（建议资金50万元左右）研究煤矿大型设备结构与故障机理，制定适用于煤矿条件下 的设备无损检测应用标准、操作规范及评价指标。5 .煤矿大型设备再制造标准研发制定（建议资金100万元左右）研究增材制造、特种材料应用与智能加工等绿色基础共性技 术，形成煤矿大型设备智能拆解与绿色清洗、先进表面工程与增 材制造成形、智能再制造加工等技术装备研发和产业化应用标准。（二）陕北煤矿区绿色安全开采理论与技术L浅埋煤层开采覆岩动态变化机理与规律（建

4、议资金IOO万 元左右）研究榆北矿区浅埋煤层开采覆岩动态变化规律，揭示采动条 件下覆岩破坏机理，确定“三带”与导水通道时空演化形态。2 .深埋富水基岩厚煤层复合动力灾害形成机理与控制（建议 资金100万元左右）研究深埋弱胶结基岩厚煤层开采顶板运动与破坏规律，揭示 深埋采动煤岩体多场耦合灾变机理及复合动力灾害孕育机制，提 出深埋富水厚煤层围岩卸压-改性协同一体化主动防控技术。3 .覆岩动态破断微震监测理论与方法（建议资金100万元左 右）研究岩石破裂与微震各参数之间的相关关系，制定岩石破裂 程度与微震信息量级匹配标准。（三）地质保障理论与关键技术1 .陕北富油煤探查（建议资金IOO万元左右）研究

5、不同品质富油煤的物质组成、成煤植物类型、煤相特征 等，揭示富油煤成因机理及分布规律，确定陕北富油煤资源区域 性分布的沉积模式特征，形成富油煤有效探查与高效开发的地质 保障关键理论。2 .陕北矿区煤质稳定性评价（建议资金100万元左右）研究不同煤系和煤层的成分构成、加工性能、煤化性能及有 毒有害元素的潜在影响机理，建立符合煤炭多元利用需求的全产 业链协作的煤质稳定性评价指标体系。3 .高矿化度地下水形成机理及赋存规律（建议资金50万元 左右）研究陕北煤矿区高矿化度水形成机理及水空间赋存分布规 律，构建高矿化度水水质分析数学模型，开发陕北煤矿区高矿化 度水水质分析数据库。（四）现代选矿理论与技术4

6、 高泥化煤泥水絮凝沉降、高效助滤脱水机理（建议资金50 万元左右）研究高泥化煤泥水絮凝沉降特性、絮体特征、助滤脱水过程 及滤饼结构，揭示沉降与脱水机理及药剂作用过程，开发新型高 效沉降与脱水药剂。（五）现代煤炭企业管理理论与技术1 .煤炭产业区块链关键技术（建议资金50万元左右）研究数据质量追溯、数据共享，揭示煤炭产业大数据存储容 量、结构扩展的数据管理机制，构建典型煤炭产业区块链管控平 台。二、化工领域（一）煤炭分质利用关键技术基础研究1 .粉煤（200微米）快速热解过程动力学与热力学研究（建 议资金100万元左右）考察热解反应的传质传热规律及其主要影响因素，阐明焦油 的生成析出机理，研究焦

7、油生成定向调控方法及其在线轻质化技 术。2 .碎煤（330mm）热解过程反应动力学研究（建议资金100 万元左右）阐明煤粒径大小、热解气氛（临氢与非临氢气氛）、加热方式、加热速率对产物组成及产率的影响。3 .全粒径煤热解技术基础工艺研究（建议资金IOO万元左右）分析全粒径煤的粒度分布，研究全粒径煤热解特性，设计开 发全粒径煤热解工艺。4 .粉煤（200微米）快速热解所产焦油选择性加氢多产单 环芳煌基础研究（建议资金100万元左右）分析快速热解焦油组成与基本特性，研究焦油加氢多产单环 芳煌机理。5 .快速热解所产重、劣质煤焦油降粘除尘技术研究。（建议 资金50万元左右）6 .碎煤（3-30mm）

8、热解所产焦油选择性加氢多产环烷基油 基础研究（建议资金IOO万元左右）分析碎煤热解焦油组成与基本特性，研究焦油加氢多产环烷 基油机理。7 低阶煤热解煤沥青中间相形成及制碳材料机理研究（建议 资金IOO万元左右）分析原料芳香度、热反应性等基本特性，考察不同热聚条件 下的中间相形成、生长过程及规律，开展热聚过程热力学与动力 学研究，阐明中间相形成机制与碳微球、针状焦、沥青基碳纤维 等碳材料的生成机理。8 .低阶煤热解煤气中有效组分分离与增值利用研究（建议资 金50万元左右）研究高、低热值煤气中各有效组分的最佳分离方法，增值利 用技术及基础理论，并进行初步技术经济分析。9,粉煤（200微米）热解焦粉

9、输送与利用研究（建议资金 100万元左右）综合评价热解前后粉体的流动性与喷流性；研究粉焦热态输 送过程，考察输送气氛、温度、氧含量、固气比等因素的影响; 模拟焦粉热送过程的流场与温度场；分析焦粉热送的安全性；评 价焦粉热送入粉煤锅炉、干法气化炉与高炉的技术可行性。10.热解半焦（V6mm）制备新型吸附材料、电极材料等高附 加值产品的基础理论研究（建议资金100万元左右）研究热解半焦（V6mm）的粒径分布及基本特性，根据其特 性开展制备新型吸附材料、电极材料等高附加值产品及其应用的 基础研究，并初步分析相应路线的技术经济性。（二）环保方法与技术研究1 .燃煤烟气水分高效回收基础研究（建议资金50

10、万元左右）研究烟气理化性质对气-液-固多相流传热与传质的影响规 律；研究细微颗粒对设备受热面的污染机理及防控策略。2 .大宗固废高附加值利用方法与技术（建议资金100万元左 右）研究煤阡石、洗选煤泥、粉煤灰等大宗固废的元素组成及基 本特性，大宗固废制备多孔吸附/催化材料、生物菌肥、提取有 价元素等高附加值利用技术。3 .煤化工废水处理所产杂盐在废弃矿井封存可行性研究（建 议资金100万元左右）分析煤化工废水处理过程所产杂盐组成特征，开展利用煤矿 报废永久巷道对杂盐进行封存的可行性及防渗漏关键阻隔材料 研究。4,煤矿采空区用于C02封存与缓释机理研究（建议资金50 万元左右）阐明煤矿采空区残留煤

11、炭及破碎岩石对C02吸附与解吸条件 及过程机理，为C02在煤矿采空区封存提供理论支撑。5,煤矿采空区地表CO2浓度对植物生长影响规律研究（建议资金50万元左右）研究煤矿采空区地表C02浓度变化规律，考察C02浓度对植 物生长的影响。6 ,用于废气净化的新材料制备及其作用机制研究（建议资金 100万元左右）针对煤化工废气中典型污染物，开发用于废气净化的新材料, 研究新材料对典型污染物的作用机制及其去除规律。（三）高附加值精细化学品研究1 .甲醇为原料的甲基化反应制取高附加值化学品研究（建议 资金50万元左右）2 .尿素制备单氟胺研究（建议资金50万元左右）3 .乙、丙烯为原料制备具有球状拓扑结构

12、的润滑材料研究 （建议资金50万元左右）4 .煤焦油（含煤焦油提取物）制备高附加值化学品研究，如 酚油的高值利用、间对甲酚分离、苯酚与甲酚等酚类化合物的高 值利用，以及咔嗖、；、笏等焦油提取物的高值利用。（建议资 金100万元左右）三、钢铁生产领域L直接轧制用方坯超高拉速技术研究（建议资金IOO万元左右）研究转炉高效冶炼工艺和转炉-连铸-连轧工艺参数匹配，确 定150）2-200k小方坯对钢种要求标准，将拉速提升至5.0 mmi-6. 0 m/min 和 6.0 m/min-7. 0 mmin 两个区间。2.新一代TMCP下钢筋氧化膜形成机理（建议资金50万元 左右）研究钢筋轧制过程氧化行为、

13、氧化膜在不同温度下（700 -750oC. 750oC-800oC. 800850）厚度形成机理、厚度与脱 落、耐蚀性关系，确定氧化膜的最佳工艺参数。四、电力领域L火电厂电网辅助服务能力提升技术（建议资金100万元左 右）研究一次风机协调控制、磨煤机启停技术及参数控制、给水 泵再循环门控制技术，实时分析火电厂生产成本，持续优化机组 调节性能，探索火力发电机组深度调峰等辅助服务的技术路径。2.锅炉烟风道降阻均流技术（建议资金30万元左右）研究复杂条件下锅炉烟道阻力形成机理和降阻关键技术，提出大型复杂锅炉烟风道降阻改造方案和评价方法。五、能源材料领域L低成本储能电池技术研究（建议资金IOO万元）聚

14、焦应用型钠离子电池规模化集成过程中的关键技术瓶颈， 开展功能型电解液组分设计、电极-电解质界面相容性研究、关 键组成材料的匹配性研究等，协同构筑兼具低成本、高能量密度 和安全稳定特性的新型钠离子电池储能技术。2 .基于磷酸铁锂电池的插电式混合动力控制系统研究（建议 资金50万元左右）研究基于磷酸铁锂电池的油电混合动力下的能量管理与控 制技术，提出热能、电能、动能的优化控制策略，采用先进算法 的SOC和SOH在线参数辨识及电池均衡策略，开发出实用性的 插电式混合动力控制系统。3,氢能关键材料技术研究（建议资金100万元左右）针对氢能的规模制备、储运及燃料电池的广泛应用，开展高 效电解水制氢催化剂

15、、气体分离膜、储氢载体、膜电极和燃料电 池关键材料制备技术研究，形成氢能关键材料制备及评价方法。4 .聚氨酯阻尼弹性体材料的研究（建议资金50万元左右）研究聚氨酯弹性体材料功能化制备方案，研究弹性体材料不 同应用形式（如片材、涂料）下，对机械振动及噪声控制效果的 评估及减震设计优化，研发高强型高阻尼聚氨酯弹性体材料。5 .高性能乙烯-苯乙烯共聚物研发（建议资金IOO万元左右）研究结构明确、活性中心明确、高效的稀土催化剂及乙烯- 苯乙烯共聚工艺，解决乙烯-苯乙烯共聚中苯乙烯插入不可控的 问题，确定最佳的催化体系及共聚工艺，研发分子量和聚合物结 构可控的高性能乙烯-苯乙烯共聚物产品。6 .高强度高导热电磁屏蔽材料的制备及性能耦合机理（建 议资金100万元左右）研究真空熔渗法制备高铁浓度（含10-60 wt%Fe）铜铁系电磁 屏蔽材料的制备工艺及性能，得出铁相浓度和分布特征与合金力 学性能、导热性能及磁性能的关联关系，研究熔渗铜铁合金轧制 过程中所形成的织构、残余应力在热处理过程中的变化及对性能 的影响规律，发展出一种高强度、高导热的新一代电磁屏蔽材料 及其制备技术。7 .石墨烯超级电容器技术（建议资金100万元左右）纯石墨烯超级电容器电极及相关产业化技术开发，重点研究 高浓度氧化石墨烯浆料制备、纯石墨烯电极材料的组装合