该课题是针对地下金属矿因回采间柱而造成大量资源损失这一问题而形成的阶段回采工作面连续推进的实用技术，并围绕连续开采工艺中出矿效率低这一技术难题深入研究了散体动力学基础理论。该技术的最大特点是变传统的二步骤开采为一步骤，可实现井下采矿作业的合理集中，提高回采强度和井下工人劳动生产率。 在采矿新工艺方面，试验成功了侧向挤压斜面连续推进振动出矿崩落法以及阶段空场嗣后充填连续采矿法；进行了高浓度全尾砂胶结充填研究，创新了充填料浆贮存、制备与输送等相关的设施与设备，在深井充填水力学方面有独到的见解，缓解了深井充填管道磨损程度；长期从事金属矿地压综合治理研究，在微震监测与岩爆预报、回采地压控制、大面积空区失稳安全分析等方面有所建树；在新型硬岩支护方式进行过有益的探索，研制了水压支柱并应用于缓倾斜薄矿脉分条连续开采中；大力推广连续出矿技术，成功研制了复合型金属橡胶弹性系统的新型振动出矿、运矿设备。 该课题在国家 “九五”重点科技攻关计划和国家自然科学基金资助下，在该技术的研究与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新工艺、新设备，拥有2项国家发明专利。研究成果经专家鉴定，整体技术具国际先进水平，于2005年荣获国家科技进步二等奖，并出版了由国家科学技术学术著作出版基金资助的专著《散体动力学理论及其应用》。应用范围：该技术成果被原国家经贸委列为“国家八五重点新技术推广项目”，已在国内6个省14个矿山推广。本研究成果的技术覆盖面广，可应用于有色、冶金、化工、建材等部门。

压力容器是具有潜在泄漏和爆炸危险的承压类特种设备，广泛用千煤炭、石油化工、天然气等能源工业领域。近年来，伴随能源结构调整，天然气液化储运、油品质量升级等国家战略对我国大型过程工业装置提出了更高要求。为提高效率、降低成本，压力容器不断向重型化方向发展，最大壁厚可达数百毫米、重量可超千吨，常见的有大型加氢反应器、大型换热器、深冷储运容器等。 压力容器重型化不仅导致材料消耗巨大（我国每年耗钢数千万吨）、加工制造困难（甚至超出现有设计制造能力），而且可能产生新的失效模式和机理（存在重大安全事故隐患）。基于以上问题，我国重型压力容器产品在国际上普遍缺乏竞争力，重要设备长期依赖进口。因此，如何在确保本质安全的前提下实现重型压力容器的轻量化，突破现有能力瓶颈、实现节材节能，已成为迫切需求。 围绕这一需求，我校团队开展重型压力容器轻晕化设计制造关键技术研究，建立了重型压力容器轻晕化设计制造共性技术方法，实现了能源工业领域急需的3种重型压力容器轻量化的国产化。研究成果解决了压力容器安全性与经济性相矛盾的突出问题，为轻星化产品长周期安全服役提供了有效途径，改变了千万吨炼油、大型煤化工等国家重大工程建设部分关键装备长期依赖进口的被动局面，实现了大型加饥钢制加氢反应器、超大型换热器等重要压力容器轻量化的国产化。

助老助残高端服务机器人，是为了满足老年人和残障人士的生活需求、医疗护理需求而研制的高科技产品，是在第一代智能护理床的基础上开发的第二代产品，主要包括智能轮椅、智能护理床、可穿戴设备、陪护机器人、康复训练设备、慧明PAD等产品。这些产品能有效解决随着人口老龄化严重、年轻群体迫于社会压力无法全职照看老人以及社会护理人员短缺等问题。

项目团队经过10多年技术攻关，发明了创新型格构增强复合材料夹芯结构，以泡沫和轻木为芯材，以复合材料为面层及格构腹板，制备出系列复合材料梁、板、柱及实体构件。 显著优点：高抗力、高延性、高耐候。解决难点：将真空导入工艺引入超大/异型构件的成型制造，攻克了树脂浸渍及流动的精准控

本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。

基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 农业机械自动导航作业技术是智能农机装备的核心技术，可显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率。项目团队从2004年起，在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了十项关键技术，取得了三大创新成果：1．突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；2．创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；3．创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。 在新疆等十省区累计推广农机自动导航作业产品2679套，已获授权发明专利17件，制定技术标准1件，发表学术论文46篇（SCI/EI 33篇）。培养博士9人和硕士17人，博士后2人，其中1人获2008年全国优秀博士学位论文奖。项目成果总体达到了国际先进水平，其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国智慧农业提供了重要支撑。 该成果荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。

本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。 成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。 成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。 成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。 主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。

本技术围绕火力发电燃料全周期这条主线，针对燃料精细调控全过程的关键理论与技术难题，创建了火力发电燃料精细调控数据建模理论方法；发明了火力发电燃料全周期精细控制装置与技术；建立了燃料全周期精细调控设计准则及体系架构；研发了火力发电企业燃料全周期智能优化平台，实现了火力发电企业燃料“购-输-烧-排-售”全周期的智能精细调控 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 2020年两会政府工作报告指出：推进煤炭清洁高效利用，同时进一步降低一般工商业平均电价。因此，确保燃煤火力发电机组清洁、安全、高效运行的同时，降低占企业总成本70%以上的燃料成本已成为火力发电企业可持续发展的必然选择。本技术围绕火力发电燃料全周期这条主线，针对燃料精细调控全过程的关键理论与技术难题，创建了火力发电燃料精细调控数据建模理论方法；发明了火力发电燃料全周期精细控制装置与技术；建立了燃料全周期精细调控设计准则及体系架构；研发了火力发电企业燃料全周期智能优化平台，实现了火力发电企业燃料“购-输-烧-排-售”全周期的智能精细调控。

本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。 【技术指标】 分类信息化技术及成套智能装备已应用在湖北省、浙江省、江苏省、上海市等地数百个垃圾分类项目中，提高了垃圾分类处理的整体水平，应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%（详见下图）。 表1 国内外煤质、煤流检测技术指标对比 结合农村条件及堆肥产品应用市场特征，首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了好氧堆肥技术的适用性（详见下图）。 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖