东北大学矿业工程学科作为国内传统优势学科,其博士招生研究重点始终围绕国家能源资源安全保障与绿色低碳转型需求展开。当前研究体系已形成"资源高效开发-智能装备创新-环境协同治理"三位一体的学科架构,具体涵盖深部开采理论突破、矿产资源绿色开发、矿山智能化与数字孪生、充填开采技术优化、灾害防控体系构建等核心方向。
在深部开采领域,针对埋深超千米矿体的地压控制难题,课题组提出"动态应力场耦合"理论模型,结合本构关系重构与多场耦合数值模拟,建立了深部巷道围岩时效性变形预测方法。2022年完成的鞍山铁法煤矿深部开采试验显示,该模型对塑性区扩展的预测精度达92.3%,为千米深井支护参数优化提供了理论支撑。相关成果发表于《采矿与安全工程学报》并获中国高校采矿工程学科建设一等奖。
矿产资源高效开发方向聚焦难处理矿物分选技术革新,团队研发的"微波-浮选协同"综合分选工艺在辽东半岛钼多金属矿应用中取得突破,金属回收率提升至98.6%的同时药剂消耗降低40%。该技术体系已形成包含3项发明专利和5项企业标准的完整技术包,在吉林紫金矿业、新疆阿舍勒钼矿等7个矿山实现产业化应用,获2023年度中国矿业联合会科技进步二等奖。
矿山智能化研究方面,基于5G-MEC架构的智能矿山操作系统已进入国家工业互联网平台建设阶段。系统通过融合多源感知数据构建矿山数字孪生体,在辽西某铁矿实现开采效率提升25%、设备故障率下降60%。特别开发的井下机器人自主导航系统,采用改进型SLAM算法和抗干扰视觉定位技术,使AGV在复杂巷道环境下的运行可靠性达到行业领先的97.8%。
安全与灾害防控领域,针对冲击地压预警难题,创新提出"微震事件模式识别-应力演化反演-冲击风险概率评估"三级预警机制。通过建立冲击事件特征参数数据库,结合深度置信网络算法,成功实现冲击前兆信息的0.5小时预警。该成果在内蒙古某露天煤矿的应用使重大冲击事故为零,相关理论被纳入《煤矿安全规程》修订草案。
备考过程中需重点掌握:1)理解东北大学在深部开采理论、充填采矿法、智能矿山系统等领域的前沿成果;2)熟悉《矿业工程学科发展报告》《中国矿产资源可持续利用白皮书》等权威文献;3)关注2022-2023年本学科在《Rock Mechanics and Rock Engineering》《国际矿业杂志》等期刊的顶刊论文。建议结合导师近年发表的3-5篇代表性论文进行深度研读,同时关注国家重点研发计划"智能矿山技术与装备"专项的最新动态。