NSFCxx省煤基低碳联合基金

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NSFC-山西煤基低碳联合基金

2017年度项目指南

（专家论证稿）

山西省科学技术厅

2016年6月24日

一、煤与煤层气开采领域

（一）重点项目

1、山西中煤级煤层气储层多尺度特征及流体相互作用机制（申请代码1选择D02的下属代码）

针对山西省西山、离柳等矿区中煤级煤层气井单井产量低、总体开发难度大、甲烷吸附量存在拐点等现象，剖析中煤级煤储层宏-介-微观尺度的特征，进行储层定量化及新评价指标体系的研究，建立研究储层多尺度上流体相互作用的研究方法，揭示不同尺度上气、液流体与储层相互作用机制，为储层改造及单井产能提升提供理论指导。

2、山西煤中镓、锂等伴生矿产资源的赋存特征及成矿机理（申请代码1选择D02的下属代码）

针对山西煤中镓、锂等伴生矿产资源在山西部分矿区富集成矿的现象，开展煤中镓、锂等元素赋存特征、分布规律的研究，分析这些元素富集成矿控制的地质因素和成矿类型，揭示煤-稀有金属矿产富集成矿规律，建立预测评价成矿远景的指标体系与方法，为山西省煤中有益元素的共探共采及利用提供理论支撑。

3、山西煤矿采空区积水水害孕育机理与防治基础研究（申请代码1选择D02的下属代码）

针对严重影响山西煤矿安全开采的老采空区积水的水害防治问题，研究煤矿采空区积水势态的高精度探测机理与方

法，建立采空区积水实用预测模型，研究采空区积水水害孕育机理、水害防治技术基础，为煤矿采空区积水水害预测、评判和防治提供理论指导。

4、山西稀缺残留煤炭资源高回收率安全开采基础理论研究（申请代码1选择E04的下属代码）

针对开采技术落后、回收率低的旧式房柱式采煤方法造成大量稀缺资源严重浪费的问题，研究一次采动后复杂空间状态下采场煤体及围岩的应力分布及转移、采场煤体及围岩细观、宏观破坏特征，空区积水积气探测处置，以及二次采动对复杂空间应力状态下煤体及围岩的变形、破坏特征，对山西乃至全国的煤炭资源二次开采提供理论基础。

5、山区采动地表变形破坏易感性评价理论与方法（申请代码1选择D02的下属代码）

紧密结合山西省矿产资源大规模开发所引发的地质灾害（地裂缝、塌陷、沉陷、边坡失稳等）频发的现状，采用地表变形监测、采空区上覆岩土体内部应力及变形监测，物理模拟及数值模拟相结合，综合分析采空区上覆岩体及土体变形破坏的孕育发展规律和机理，建立以开采方案、地形、地貌、地应力、上覆岩土体结构与特性为参数的山区采动地表变形破坏易感性评价理论体系。结合遥感理论及开采沉陷理论精细划分煤炭开采过程中易于遭受变形破坏的生态及地质单元，并预测其破坏模式和致灾程度，形成山区采动地表变形破坏易感性评价

方法，该方法可模块化并集成到地理信息系统中进行综合分析，降低煤矿开采上覆岩土体灾变概率，评价致灾范围及致灾程度，并为矿区生态环境、地质环境的恢复治理及修复提供理论及技术支撑。

6、山西深部煤层气开采地质因素（钻井、压裂、排采）（申请代码1选择D02的下属代码）

7、稀缺炼焦煤组成结构特征及其高效利用基础（申请代码1选择D02的下属代码）

8、山西煤矿采空区煤层气赋存分布及开采基础研究（申请代码1选择D02的下属代码）

9、稀缺炼焦煤中煤高效再选理论与工艺研究（申请代码1选择E04的下属代码）

针对炼焦中煤中的有机组份与无机矿物质紧密相连，采用传统的洗选方法很难再分选出质量合格的精煤产品的问题，研究高效的中煤再选理论、方法并实现工艺集成，为提高稀缺炼焦煤利用率提供理论与技术基础。

10、煤系复合储层煤层气强化开采基础研究（申请代码1选择E04的下属代码）

11、山西残留煤炭资源高回收率安全开采基础理论研究（申请代码1选择E04的下属代码）

针对开采技术落后、回收率低的旧式房柱式采煤方法造成大量煤炭资源严重浪费的问题，研究一次采动后复杂空间状态

下采场煤体及围岩的应力分布及转移、采场煤体及围岩细观、宏观破坏特征，空区积水积气探测处置，以及二次采动对复杂空间应力状态下煤体及围岩的变形、破坏特征，对山西乃至全国的残留煤炭资源开采提供理论基础。

（二）培育项目（申请代码1选择D02的下属代码）

针对沁水、河东、西山等煤田煤与煤层气安全绿色高效开采需求，围绕煤与煤层气开采地质因素、精细地质勘探、高效开采工艺技术，开展地质、地球化学、地质微生物成气基础研究及精细勘查与开采新理论、新技术、新方法的研究。

二、矿区生态修复领域

(一)重点项目

1、山西省大型矿区煤炭开采生态受损及退化机理（申请代码1选择D01的下属代码）

针对山西省煤矿资源赋存特点、地质层组结构复杂、煤炭开采方式多样、生态受损因素多变的现状，研究不同区域、不同开采工艺诱发的生态受损成因及其演变规律，揭示矿区生态系统结构与功能受损特征、受损过程及其修复机制，以及矿区生态系统退化与恢复的阈值和演变特征。

2、黄土丘陵区矿区复垦土壤质量演变过程与定向培育（申请代码1选择D01的下属代码）

针对采矿导致的土壤结构损毁、理化性状差和质量退化问题，开展黄土丘陵区矿区重构土壤水肥耦合与时空调控、土壤结构形成与稳定性机制、土壤快速熟化与养分循环研究，揭示矿区土壤质量提升和定向培育机理，为矿区土壤重构和质量提升提供科学依据。

3、干旱半干旱矿区受损生态系统恢复过程中土壤-水-植被耦合机理（申请代码1选择D01的下属代码）

针对干旱半干旱矿区受损生态系统植被恢复和土壤重构等问题，开展生态恢复过程中植被与土壤水热环境响应过程、植被与土壤协同作用、水分和养分循环、固碳潜力等研究，揭示不同植被恢复模式下植物、土壤和微生物对生态因子的响应

与反馈机理，为矿区生态修复提供科学依据。

4、干旱半干旱矿区生物多样性恢复与生态功能维持机制（申请代码1选择D01的下属代码）

针对干旱半干旱地区矿山开采过程中生态系统生物多样性丧失、结构和功能破坏等问题，研究矿区生态系统生物多样性恢复、生物多样性在受损生态系统各营养水平物质转换和能量流动过程中的功能，以及对生态系统结构稳定性的作用，阐明矿区生物多样性生态功能的受损与维持机制，为矿区生态系统修复技术的研发提供理论基础。

5、基于多源遥感数据的煤矿开采区生态损害评价及生态安全预警（申请代码1选择D01的下属代码）

采用多时相、多光谱的综合遥感(RS)技术合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术，结合物联网云计算技术对地面沉陷进行监测，在地理信息系统(GIS)平台下对矿区地面沉陷及对生态环境的影响特征进行提取和空间分析，研究煤开采区地面沉陷灾害时空变化规律，获得矿区生态环境演化模式及地面灾害损失的评估模型。

6、高硫易燃矸石山生态修复基础研究（申请代码1选择D01的下属代码）

针对高硫易燃煤矸石山自燃、滑坡、崩塌、泥石流等问题，开展矿区自燃诱发因素及控制条件、矸石山边坡稳定性、植被修复与防蚀机理研究，揭示高硫易燃矸石山边坡失稳动态变化