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2022年矿业工程学院大学生创新创业训练计划项目导师推荐项目申报统计表

时间： 2022-04-23 20:30:43作者：浏览次数：

序号	项目类型	项目名称	申报学生（团队）要求	指导教师	指导教师联系方式	项目简介
1	创新训练项目	煤矿巡检仿生机器人研究	矿物加工系大二学生	董宪姝	13099093565	探索研究煤矿巡检仿生机器人，发展软硬件协同和系统优化技术，实现智能避障，危险排查等功能，促进煤炭智能化产业升级。
2	创新训练项目	工业废水沉降效果智能化检测装置研究	矿物加工系大二学生	樊玉萍	15935626849	突破传统工业废水沉降效果检测困难的问题，探索研究智能化识别算法，开发高精度高灵敏性检测装置，促进生态环保与智能化技术发展。
3	创新训练项目	选煤固废制备胶凝充填材料研究	矿物加工系大二学生	马晓敏	15034140107	面向选煤固废的环保利用，进行选煤固废制备胶凝充填材料的应用基础研究，形成选煤固废问题创新性解决方案，支撑生态文明建设。
4	创新训练项目	机器视觉下煤炭-脉石矿物螺旋流膜分离过程的可视化研究	矿物加工系大二学生	叶贵川	17888826957	针对传统分选实验难以准确描述煤炭-脉石矿物在螺旋流膜分离过程中的运动特征问题，提出基于机器视觉的煤炭-脉石矿物螺旋流膜分离过程可视化手段，研究颗粒运动特征。项目综合矿物重力分选理论、图像识别与处理技术，组建多组分细粒煤螺旋分选运动特征动态检测平台，获取单颗粒/稀颗粒群的运动速度、运动轨迹等特征参数，有利于深入理解螺旋流膜分选的内核。
5	创新训练项目	粉煤灰基阻燃抗静电复合粉体制备与机理研究	矿加系大二、大三学生	王彩丽	18835102943	研究经济性煤基阻燃抗静电复合粉体对实现煤基固废高值化利用和解决高分子材料静电积累引起的火灾问题具有重大价值和现实意义。本项目拟根据“粒子设计”思想制备核壳结构粉煤灰基阻燃抗静电复合粉体，探讨其工艺参数对复合粉体微结构和电阻率的影响，并对复合粉体物化性能进行表征，揭示其制备机理和阻燃抗静电机理。
6	创业训练项目	井下岩石力学参数原位测试装置及系统	有一定钻研精神的采矿本科、计算机等相关专业且学有余力	张玉江	18636157047	岩石力学参数是采矿工程活动的基础参数之一，井下获取岩石力学信息难度大、费用高，研发一种原位测试装置及智能分析系统，有助于井巷工程设计及矿井生产安全。以此技术为依托开展创新创业训练，提高对新技术的认知，并将之转化为生产力，有助于锻炼创新创业能力。
7	创新训练项目	关闭/废弃矿井的地下空间资源储水蓄能技术研究	采矿工程专业三年级学生	赵国贞	15110405900	随着煤炭工程技术发展和中国能源组成结构的不断调整，加之煤炭供给关系的不断变化、煤矿自身服务年限的期满，关闭/废弃矿井不断产生。一方面带来了生态污染等很多生态问题，另一方面关闭/废弃矿井仍赋存大量可利用资源，尤其是矿井地下空间及矿井地上空间等功能化可利用空间资源，开发利用空间巨大。特别是开发关闭/废弃矿井的地下空间资源储水蓄能技术，对解决中国水资源匮乏问题有很大帮助。项目的主要研究思路是在以“导-储-用”为核心的煤矿地下水保护利用理念上，利用煤炭开采形成的采空区岩体空隙，用人工坝体将不连续的安全煤柱连接形成水库坝体，形成相对封闭的储水空间，同时建设矿井水注入设施和取水设施，充分利用采空区岩体对矿井水的自然净化作用，实现矿井水井下储存与利用，变产煤为产水、产电。项目的主要研究内容为（1）关闭/废弃矿井的地下空间资源储水蓄能系统设计；（2）关闭/废弃矿井的地下空间探测方法；（3）关闭/废弃矿井的地下空间人工坝体稳定性研究；（4）矿井水注入装置和取水装置智能精准控制。项目的难点为由于废弃/关闭矿井的水文地质条件更为复杂，库存空间更难确定，如何充分利用废弃/关闭矿井地下空间是首要考虑的问题，特别是在山西这种煤层赋存条件复杂的环境下进行地下水库建设，难点众多，创新显著。
8	创新训练	绿色开采矿柱稳定性多参耦合智能诊断系统研发	采矿工程专业二、三年级学生	李竹	19135312559	矿柱稳定性对矿山安全生产具有重要意义，矿柱失稳极易诱发顶板岩层活化失稳，导致地表塌陷，严重危害地表人居环境及生态安全。本项目致力于研发矿柱稳定性多参耦合智能诊断系统，通过深入分析地应力环境、地下水化学环境及矿柱尺寸、时间效应叠加作用下矿柱的稳定性，为矿柱开采设计及矿柱稳定性判别提供指导，促进资源开采与环境保护的协同发展，践行绿水青山就是金山银山的矿山发展理念。
9	创新训练项目	极近距离煤层群采空区下巷道掘进支护技术研究	采矿工程专业二、三年级学生	李慧	13803439627	在我国，煤炭资源通常以煤层群的形式存在，随着煤炭资源开采强度的增加，大多数矿区都面临多煤层的联合开采。与单煤层开采相比，多煤层开采将会导致更严重的应力集中或更复杂的上覆岩层的变形、移动，尤其是极近距离煤层群。本项目致力于上采空区岩石破碎和活化的条件下，下煤层开拓巷道的掘进与支护技术的研发，通过深入分析极近距离煤层群开采导致的中间层岩体破断规律和上覆采空区的损伤岩体变形活化对下煤层巷道掘进支护的影响，为极近距离煤层群采空区下巷道掘进支护提供技术指导。项目主要研究内容为上煤层顶板垮落的岩体对中间层岩体的荷载影响与重复采动形成的的挤压应力叠加等对巷道稳定性的影响，特别是中间层岩体载荷对掘进支护的影响，创新显著，有助于创新创业能力训练。
10	创新训练项目	数据驱动型沉陷灾害易发性评价系统研建	熟悉一种编程语言，大学三年级	薛永安	13994232046，xueyongan@tyut.edu.cn	山西省地下采煤强度高，沉陷灾害及次生地质灾害分布广泛，给人民生活安全及经济发展带来较大影响。开展地下采煤区沉陷灾害发育易发性分区研究对国土综合整治与生态修复、下伏老采空区重大工程项目设计与稳定性监测、地质灾害防治与预警等至关重要，同时对地下采煤区生态环境修复战略具有助力作用。在沉陷灾害易发性评价模型适用性研究的基础上，开展数据驱动型沉陷灾害易发性评价系统研建，实现地下采煤区沉陷灾害易发性自动化分区。
11	创新训练项目	生物质纤维增强水泥基材料力学性能的研究	大二、大三地下工程系学生	戚庭野	13403457877	玉米秸秆等固废污染环境、占用土地资源，将其利用于水泥基材料中，能提高水泥基材料的力学性能。本项目主要研究生物质纤维增强水泥基材料力学性能的机理和技术。
12	创新训练项目	基于电磁信号管道内料浆流动状态的监测	大二、大三地下工程系学生	戚庭野	13403457877	水泥基料浆在管道长距离输送过程中，由于水泥基料浆的沉降会增加管道堵塞的风险，但预测和监测堵管的方法目前主要是通过管道压力监测，本项目拟通过电磁信号监测管道内料浆的输送状态。
13	创新训练项目	中低应变率扰动荷载作用下煤岩体剪切力学特性研究	大二、大三地下工程系学生积极主动，勤学好问，未挂科	郭军	19135311223	随着社会的不断发展，深部地下资源与空间的开发利用获得关注。然而在深部地下岩土工程中，地质环境复杂，工程灾害严重，要做到安全、高效地开采需要充分了解复杂应力条件下岩石力学特性，深部岩石力学的研究已经成为当前和未来岩石力学与工程的热点问题和发展趋势。深部地下工程除受到高地应力影响外，还会受到施工过程中频繁的爆破、机械凿岩等人为产生的动力扰动的影响，实际上处于“预静载+动力扰动”的组合受力状态，而现有的岩石静力学或动力学理论不能直接用于解释动力扰动的力学特性。因此，了解岩石动静载耦合作用下的力学特性和破坏机制，对资源安全开采和地下空间的有效利用有十分重要的意义。本项目采用自主研发的动静载耦合试验系统，对砂岩开展法向静载和动静载耦合作用下的剪切破坏试验，并对试验全过程中试样的荷载、变形和声发射信号进行监测，以分析不同法向荷载水平和扰动对砂岩应变演化、破坏形态和破坏机制的影响。
14	创新训练项目	结构充填型煤矿地下空间开发利用技术研究	善思考、勤动手、未挂科	杜献杰	15135153023	结构充填开采(Constructional Backfill Mining，CBM)是为控制地表沉陷，减小环境污染，减少充填材料用量，降低充填成本，根据煤层分布及其围岩特点，通过采前规划和固废资源化，在采空区关键位置针对性的布置柱(墩)状、条带(墙)状或十字形、箱形等结构充填体，随采随充形成“充填体-围岩”复合承载结构，有效控制岩层移动变形，同时在煤矿采空区构建出大量长期稳定的地下空间，并根据需求将其加以利用的充填开采方法。
15	创新训练项目	卸荷扰动下深部层状裂隙岩体破裂机理研究		郝瑞卿	15735518913	本项目聚焦于深部层状裂隙岩体在开挖卸荷过程中所涉及的岩石断裂问题，采用数值模拟的方法开展基础研究。对深部高应力状态下，层状裂隙岩体的卸荷力学特性、卸荷断裂破坏模式和破裂演化机理进行深入、系统的数值分析和理论研究，从而为地下矿产资源的安全开挖提供新的理论和应用依据。
16	创新训练项目	基于物联网的煤矿老空水水情监测感知系统研发		刘钦	18135145716	本项目拟研发一种新型的实时自动监测老空水水情的技术装备，能够有效地监测采空区积水水情的变化，为煤矿突水事故提供预警信息，能够辅助行业管理部门实时监管山西省的煤矿突水事故。
17	创新训练项目	约束条件下黄土斜坡地质灾害治理的模块化装配式支护结构设计	有一定的力学基础、熟悉工程制图软件，动手能力强、成绩班级排名前列者优先	龙建辉	13623468052	目前黄土斜坡地质灾害的治理措施如框锚结构、喷锚技术等大多采用现场浇筑混凝土的方式，不仅污染环境，而且存在施工难度大、施工周期长、施工安全隐患多等不利因素；因此提出“约束条件下黄土斜坡地质灾害治理的模块化装配式支护结构设计”创新构想，拟将常见的支护结构形式例如格构梁、砼骨架等根据其受力特点和传递机理按一定尺寸分割为若干单元（模块化设计），每个单元间以某种连接方式或连接件连接（装配式生产），可根据地形灵活控制整体，支护构件均在工厂预制，运输至现场安装，在达到支护条件的基础下，不仅可以减少对环境的污染，而且大大缩短了施工周期，可以达到适用、经济、安全、绿色、美观的要求。为地质灾害的科学防治提供一种创新思路和技术手段。
18	创新训练项目	双碳目标下太科1井深层裂缝型地热热储特征研究	具有较好的岩石学、镜下鉴定、构造基础。	谢晋强	18935138173	在"双碳"目标下,中国的能源消费结构由传统化石能源为主向可再生能源为主转变。地热作为一种可再生清洁能源将发挥重要作用。项目基于太原理工大学4000米深层裂缝型热储地热科学钻探（简称太科1井），通过区域地质构造、钻井岩心、岩石薄片、测井解释、地震解释以及水化学分析等综合研究，确定深层裂缝型地热热储特征，并进行综合评价，为山西地热资源勘探和开发提供重要科学指导。
19	创新训练项目	煤矿采空区对地表变形的影响模拟分析	有采矿、地质工程基础	吕义清	13934664320	建立采空区形成之后的上部地质模型，模拟煤炭开采对岩层塌陷的影响过程，探索开采之后上部岩层系统的特征，对影响该关系的诸多因素进行灵敏度分析。
20	创新训练项目	基于镜质组反射率的浅层地温能资源勘查新方法	有一定的矿物岩石矿床学基础、有较好的英语水平、会使用常规地质绘图软件，有（矿产）经济学基础的学生也可以参与。	刘东娜	13223649694	基于镜质组反射率分布特征、结合地球物理勘探资料（磁法、电法或重法等），建立推测隐伏岩体、寻找浅层地温能资源的矿产勘查新方法。
21	创新训练项目	黄土斜坡地质灾害隐患早期精准识别系统	建议以团队形式申报，团队成员应具备地质工程或资源勘查方面的基础知识	何晟迪	18734864799	黄土高原地区斜坡地质灾害频发，目前常用的黄土斜坡地质灾害隐患体判识手段主要为野外地质调查。但该方法存在主观性强、准确率低和判识成本高等问题。针对这一情况，本项目拟采用深度学习技术，建立黄土斜坡地质灾害隐患早期识别系统，精准识别黄土斜坡地质灾害隐患体，为地质灾害防治工作提供技术支持。
22	创新训练项目	智能综采工作面采煤工艺3D化	对3D制作有一定的兴趣，采矿专业优先。	杨学军	13191052520	根据煤矿地质特征和生产要求，对某一具体智能综采工作面的采煤工艺过程进行编制和3D制作，从而展示工作面各设备间的位置关系和动作次序，达到能够对初级智能工作面进行初步设计的训练目的。
23	创新训练项目	煤矿综采工作面数字孪生技术研究	对数字孪生有一定的了解与兴趣	王然风	18636663105	围绕煤矿智能化综采工作面的设备群，以机器人群为视觉，构建综采工作面透明化设备运行模式，提高学生对智能综采工作面设备及运行的理解与训练目的。
24	创新训练项目	煤矿综采工作面智能决策平台	对工业互联网和采矿工程有了解的优先	付翔	13994254409	围绕煤矿智能化综采工作面的设备群，基于工业互联网技术，构建远程监控平台，提高学生对智能综采工作面运行的理解力。
25	创新训练项目	运输机煤流均衡监控系统研究	大二，大三	孟巧荣	13753119701	智能工作面带式输送机煤流均衡检测监控系统的设计
26	创新训练项目	采煤机故障自动识别及故障预测系统	对数据处理，编程，MATLAB软件有一定兴趣	王爱玉	13935146785	以采煤机关键部件—传动系统齿轮及轴承为研究对象，根据采煤机不同工况下采集的数据，采用虚拟仿真理论研究与实验研究相结合的策略，建立采煤机早期异常预警模型，以达到对采煤机故障发展趋势的预测及健康管理目的。

详细通知请查看以下链接：http://www2017.tyut.edu.cn/info/1026/23424.htm

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