针对资源开发过程中的关键安全保障技术问题，形成矿山火灾预警机制及防治技术、煤尘迁移仿真与高效降除、瓦斯监控预警及综合防治技术、金属矿山高效绿色开采技术、矿床综采与灾害防治等特色方向，为资源开发安全提供理论支撑和技术保障。

（1）矿山火灾预警机制及防治技术

针对矿井采空区高温点位置的隐蔽与不易确定的特点，及矿井采空区煤自燃现象愈发严重的趋势，研究矿山火灾防治理论与技术；利用采空区氧化升温规律动态模拟试验台模拟煤自燃动态演化，研究火区气体迁移规律、流态作用规律，揭示煤低温氧化过程自由基的诱因机制、煤自燃多场耦合作用及致灾机理、流态作用诱发爆炸机理；掌握不同阻化剂的特性和防治效果，设计研制无机盐型、纳米改性物理化学复合凝胶型、黄泥浆复合凝胶型等新型阻化剂，用以有效防治采空区遗煤自燃，研究滞留可控干冰防治自燃技术、高瓦斯自燃煤层火灾防治技术，进行采空区自燃火灾的综合防治；基于煤自燃动态演化规律和智能预测分析技术，建立煤矿采空区温度分布在线监测及发火预警系统、含硫煤层自燃预报模型与校正技术；实现矿山采空区遗煤自燃的监测预警和有效防治。

（2）煤尘迁移仿真与高效除降

针对矿井开采规模的不断扩大，煤尘产量增大，井下作业场所浮游粉尘浓度逐渐升高的演化趋势，系统研究煤尘防治技术；通过模拟不同通风方式下的掘进工作面粉尘分布规律、综采工作面粉尘运移规律、巷道型采场爆破粉尘质量浓度分布及变化规律等，揭示粉尘迁移、内流场分布规律和风压对风流影响规律；研究煤层注水机理、采场爆破控尘机理、工作面多尘源多场耦合机理、磁化水喷雾降尘机理，掌握矿山粉尘理化特性及控尘技术的综合效果；通过研究泡沫除尘剂、黏结型抑尘剂、YCH抑尘剂等多种抑尘剂的环境适应性和降尘特性，研制高效、经济的新型抑尘剂；研究矿山风网优化方案与通风除尘系统，研制新型原煤场抑尘剂抑尘、水浴水膜除尘、气水雾化喷嘴喷雾降尘等抑除尘技术；建立疏水性煤层的节水型防尘机制、综采放顶煤工作面粉尘控制机制；为矿山生产工程的通风优化和煤尘防治提供技术保障，实现作业面煤尘的有效除降。

（3）瓦斯监控预警及综合防治

针对瓦斯防治、管理难度大和回收价值高的特点，研究瓦斯微观迁移规律、综合防治技术及预警机制；基于逼真型煤与瓦斯突出模拟试验台模拟瓦斯突出行为动态，研究煤层瓦斯流动规律、瓦斯爆炸火焰传播规律、瓦斯涌出规律、驱替瓦斯扩散规律、水侵煤体瓦斯渗流规律等，掌握瓦斯赋存与流动特征，揭示煤和瓦斯突出的流变机理、微结构对煤体瓦斯吸附特性影响机理、动静载荷诱发煤岩瓦斯动力灾害机理；基于电磁辐射和声电感应技术，设计研制新型动力灾害电磁辐射监测技术、煤与瓦斯突出动态监测预警技术、煤岩动力灾害声电瓦斯实时自动监测系统等实时、准确的监控预警技术；研究周期变流驱替煤层瓦斯机制、注气驱替煤层瓦斯过程气体双向扩散机制；系统研究瓦斯综合治理方案、煤岩瓦斯动力灾害防治方案、溶解酯化煤体瓦斯防治方案，形成瓦斯综合防治与转化方案；为矿山生产瓦斯抽放提供新型高效的防治技术，为瓦抽放瓦斯转化提取奠定基础，保障矿山开采作业安全。

（4）金属矿山高效绿色开采

针对金属矿山开采深度逐渐增加、难度增大的演化趋势，研究金属矿膏体充填与高效绿色开采理论与工艺；研究金属矿全尾砂膏体处置流变特性、富水充填材料劣化机理、混凝土材料腐蚀损伤演化与机理、静力液化的宏细观力学机理等，掌握矿山充填机理与尾矿绿色处置发展趋势，研制软破难采体膏体充填技术、会泽膏体充填物料及其他矿山充填用新型胶凝材料、尾矿采空区固体废弃物回填技术，实现金属矿高效协同膏体充填绿色开采；通过金属矿开采模拟与稳定分分析，研究溶浸开采机理与尾矿流化机理，掌握金属矿开采技术多目标决策机制、复杂破碎软岩巷道四维支护关键技术等，设计深地金属矿溶浸开采与调控机制、超细尾矿流态化开采及细菌浸出机制、露天转地下高效转型建设方案与相互协调安全高效开采技术；为金属矿综合开采与膏体、固废充填绿色开采提供技术支持与理论支撑。

（5）矿床综采与灾害防治

针对金属非金属矿床地质条件复杂、灾害孕育时间长、风险难辨识的特点，研究矿床综采工艺与灾害防治；基于深部岩体力学与地应力场分布规律、矿区深部应力场分布规律和地下复合场一体化构模与三维可视化技术，研究岩体多场耦合力学特性、矿区断层活动性矿床的成矿机理及矿体三维模型、灾害孕育演化动态，掌握三维应力下岩流体特性、岩体破坏特性、破裂岩石力学特性；通过模拟金属矿采场地压规律和深部开采，设计岩体破裂监测技术、大型床开采地压预警机制、深部矿床开采地质灾害预测技术及复杂环境下矿床开采关键技术，有效识别矿床开采过程中的风险隐患和灾害萌芽；基于矿山微震波自动识别技术、充填技术及矿床开采技术，研制应力厚大难采矿床连续开采技术、大型复杂金属矿床贫富矿充填法开采技术，保障复杂条件下的矿床开采作业安全。