二、题目名称 深部开采煤岩损伤演化全过程及其多维信息时空响应特征分析平台 三、题目介绍 随着浅部资源逐渐枯竭，煤炭开采向==深部==发展。深部开采面临的高地应力、高瓦斯压力、高温等复杂条件，煤岩结构畸变和动力学灾变风险增加，在采动过程中，煤岩结构受地应力、开采扰动、地下水等影响，甚至可能==发生畸变并诱发冲击地压、煤与瓦斯突出==等灾害。而现代监测技术如微震、声发射、光纤传感等，可实时获取煤岩损伤演化的多维信息，为研究灾变过程提供了数据支持。在煤炭行业追求安全高效开采背景下，研究==煤岩损伤演化及灾变机制==有助于优化开采工艺，提高资源回收率并降低安全风险。尤其在煤矿安全及矿山工程方面，可以预测和评估深部开采中的煤岩损伤，预防冒顶、片帮等事故， 保障矿工安全。并通过==监测煤岩损伤演化==，提前预警潜在灾害。 从而通过优化开采方案，合理设计支护结构，提升开采效率和安全性。评估深部开采对煤岩体的影响，确保开采活动的可持续性。 掌握深部开采煤岩损伤演化全过程及其多维信息时空响应特征分析是深部煤炭资源安全高效开采和灾害防控的重要基础。因此，本题目需求主要体现在以下几个方面：
（1）准确掌握煤岩体破坏规律，研究多场耦合作用与致灾机理。深部煤岩体在“三高一扰动”（高围压、高温度、高瓦斯含量和强开采扰动）环境下的破坏机制复杂，需精确掌握其损伤演化规律，预测和防止灾害。深部开采涉及多种物理化学场（如应力场、温度场、渗流场等）的动态叠加，需分析这些多场耦合作用对煤岩损伤的影响，揭示致灾机理，为灾害防控提供理论依据。在多因素驱动下采动煤岩能量场展布异化诱灾规律下，开展多因素(地应力、工作面尺寸、推进度及煤岩力物属性等)影响下采动煤岩能量展布异化诱灾多尺度实验研究，示踪原位加载下煤岩结构外部破坏和内部缺陷演化过程，厘清基于多因素量化的采动煤岩失稳诱灾临界条件。结合典型高强度开采矿井全周期多模态数据，揭示多因素驱动下采动煤岩损伤演化破坏全过程能量展布特征，以能量传导效率与异化路径为衡量指标分析重复扰动下采动煤岩损伤演化时空特征。
（2）动态监测与实时预测技术。考虑因果效应的微震多维信息时空特征自适应感知方法，分析采动煤岩微震多维信息时空响应特征，融合自适应特征感知与因果效应机制，解决微震多维信息时空特征增强与动态感知难题，提出基于特征工程的冲击显现物理指标表征规范化方法，构建多元时空序列数据集。 采用机器学习算法对多元时空序列数据进行降维聚类，构建基于时空指标表征的扰动煤岩孕灾时空感知模型，优化降维聚类算法，提出基于高能畸变峰值点重构的采动煤岩能量异化路径刻画方法。最后，在融合力学机理约束与多维时空信息感知的动力学灾变预测模型基础上，将多因素驱动下的采动煤岩灾变力学机理量化表征为动力学约束方程，提出基于煤岩孕灾时空特征自适应感知的数据驱动模型，通过力学机理约束与特征感知提供先验知识实现动力学灾变预测深度学习模型的联合训练。构建融合力学机理约束与时空特征感知的动力学灾变时空预测模型，完成物理指标权重确认及迭代训练后，以高强度开采矿井为背景，通过现场应用验证，确保预测精确度与预警有效性。
- 参赛者需要厘清采动煤岩能量展布异化致灾规律，揭示煤岩介质力物属性、地应力及扰动强度等驱动因素与采动煤岩失稳诱灾的时空关联特征，并在此基础上开展算法调试并完成方案设计。
- 参赛者需要构建融合力学机理约束与时空特征感知的动力学灾变时空预测模型，完成物理指标权重确认及迭代训练， 并要给出在相关煤矿领域测试数据结果。
- 参赛者需要提供具体的算法描述，完成对软件设计进行合理性评估。
- 参赛者必须保证作品的原创性，杜绝一切抄袭或剽窃他人成果的作品参赛，参赛者应严格遵守国家有关知识产权保护 的规定，不得侵犯任何第三方的知识产权或其他权利，如引发 知识产权纠纷，责任由参赛者自负。对答题和提交的作品方案 提出具体要求，清晰阐明作品提交的形式，比如报告、代码、 实物、程序等，要求应具体且明确，以便参赛者全面准确地了 解选题和备赛。