11月3日，由共青团中央、中国科协、教育部、中国社科院、中国工程院、全国学联和江苏省人民政府共同主办的第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛在南京大学圆满落幕。本届竞赛共吸引来自全国2700多所高校的40余万件作品、300多万名学生参赛。

中国矿业大学（北京）在本次比赛中共获得国家级奖励15项，其中主体赛二等奖1项，三等奖3项；“人工智能+”专项赛二等奖2项；“揭榜挂帅”擂台赛擂主2项（全国第一名），特等奖1项，一等奖3项，二等奖2项，三等奖1项。

在此次比赛中，学校在各赛道均取得参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛以来的最好成绩，入围国赛主体赛项目创参赛以来最多，首次获得专项赛国家级奖励，“揭榜挂帅”擂台赛擂主数量全国高校排名第十。

主体赛获奖作品介绍

二等奖

项目名称：“随钻智控”——基于随钻信号的煤矿巷道冒顶隐患智能探测预警机器人系统

推报学院：能源与矿业学院

团队成员：王奕洋、王诗娅、张建佳、王雪松、刘妍彤、赵耀

指导教师：赵志强、罗茗、郭晓菲

作品简介：针对矿井围岩信息获取难、精准支护效果差、人工依赖度高等痛点，本项目研发了“钻进式巷道冒顶隐患探测机器人”及配套“随钻采集系统”“工业云计算数据处理系统”，通过集成高精度传感器实时捕获钻进动力学参数与振动频谱信号，结合5G传输与PCA全态分析算法，构建围岩破坏区三维图谱及顶板岩层结构模型，实现支护方案动态优化与风险预警。目前，机器人样机完成实测验证，顶板隐患预警响应效率提升30%，事故率降低90%，并与国家能源集团、陕煤集团等企业达成合作，推动10座矿井试点应用。本项目以“智能探测－云端分析－精准决策”一体化技术体系，助推我国深地探测进入智能化新时代，在发展新质生产力和智慧矿山建设的背景下，具有广阔的应用前景。

三等奖

项目名称：扬航科测——基于立体智能监测技术用于岩土工程领域的多维感知预警系统

推报学院：力学与土木工程学院

团队成员：张绍晨、王国鑫、吴宇飞、刘潇涵、杨义豪、李喆、齐子豪、高雅芝

指导教师：杨军、艾博、李帅

作品简介：“扬航科测”团队作品是在国家大力推动新基建施工智能化、数字化背景下，针对岩土工程监测领域监测信息不完整、数据传输不及时、预警效果不理想等痛点问题。团队产品及技术已在青岛地铁6号线、旭龙水电站等重大工程成功应用，预警准确率高达96%，致使工程全周期运维成本降低25%，在岩土工程监测领域实现了重大突破，助力我国岩土工程监测从“被动应对”向“主动防护”跨越。

三等奖

项目名称：乡村振兴战略背景下农村污水处理“社会+技术”模式优化研究

推报学院：化学与环境工程学院

团队成员：江晓栋、路浩然、石濮旭、王子卓、乔雪、郭萌、冯元缘、刘晓露

指导教师：张凯

作品简介：盘活清源项目精准响应乡村振兴战略需求，直面农村污水治理效率低、成本高、技术适配性差等核心痛点。项目团队深入调研、刻苦攻关，旨在通过技术创新与社会协同双轮驱动，构建低成本、易维护、可持续的农村污水处理新模式。面对农村污水处理率低下、监管缺失、意识不足、技术落后等严峻现实及其引发的污染与健康问题，团队迎难而上，将破解治理难题视为己任。

三等奖

项目名称：城市地铁隧道病害诊断“黄医生”—基于空气耦合雷达的地铁隧道渗漏隐患智能检测车

推报学院：地球科学与测绘工程学院

团队成员：曹仕龙、韩佃一、张博阳、吴嘉诚、辛欣、王浩、何心瑶、梁鹏

指导教师：许献磊、马宁、彭苏萍

作品简介：针对城市地铁隧道渗漏隐患“找的慢”“找不准”“看不透”三大难题，研究团队创新性地开发了空气耦合雷达天线，有效解决了隧道内人工或单一设备检测效率低下的问题，可实现3m深度范围内安全隐患的快速检测。此外，团队还开发了渗漏通道透明解析技术和智能识别及可视化平台，实现了地铁隧道渗漏隐患的精准、智能化检测。该成果为城市轨道交通基础设施的安全运维提供了创新性解决方案，已在北京、南昌、贵阳等多条地铁隧道开展示范应用，具有显著的社会经济效益和推广应用价值。

“揭榜挂帅”擂台赛获奖作品介绍

新能源领域主擂台赛擂主

（全国第一名）

项目名称：深层煤岩吸附机制破解与高效产气路径探索——以分子之眼，解锁煤岩气开发密码

推报学院：地球科学与测绘工程学院

团队成员：李昀、卢先雨、许卫凯、张伟祺、谢金峰、黎力志、靳雅旭、韩溢阳、安晓康、李锵

指导教师：李勇、袁永康

作品简介：面对大规模体积压裂下深层原位气体赋存状态如何改变并产出这一关键科学问题。针对高温高压条件下气体如何原位赋存、大规模水力压裂下气水如何渗吸置换及降压生产过程中气体如何动态产出三大难题。本项目形成三项核心技术：1.三维可视化建模：重构孔裂隙，还原渗流网络路径，揭示微观空间；2.微观动力学模拟：分子尺度刻画气水动态竞争分析，厘定气水动态；3.产气量动态预测：劈分吸附/游离气，实时预测产气规律，明确产出机制。研究成果为深层煤岩气大规模压裂优化及提高采收率技术提供了坚实的理论支撑与关键技术方案。

信息技术领域主擂台赛擂主

（全国第一名）

项目名称：掘进未来—基于Python参数化建模的BIMBase盾构刀盘数字化设计

推报学院：力学与土木工程学院

团队成员：唐锦绎、张傲尘、孟靖熹、钟宁欣、宗家乐、侯占林、初鑫静、马睿瑶、王晴、汪思语

指导老师：张小燕、艾博

作品简介：本项目基于国产BIMBase平台，采用Python参数化建模技术，开发了一套完整的盾构刀盘数字化设计系统。其核心设计思路是实现刀具的梯次化布置，通过参数化驱动生成不同高度的撕裂刀、刮刀等构件，模拟分级破碎过程，有效提升破岩效率并均衡刀具磨损。

技术创新上，团队自主研发了盾构计算插件，深度集成于BIMBase环境，能够根据刀盘直径、掘进里程等参数，实时计算挖方量、排土量并预测刀片损耗，为施工决策提供精准的数据支持，实现了从三维建模到智能分析的跨越。

该系统将传统依赖经验的设计流程转化为数据驱动的智能化设计，显著提升了设计效率与科学性，为应对复杂地质条件下的盾构施工提供了强有力的数字化解决方案。

生物医药领域主擂台赛特等奖

项目名称：点“绿”矿山，“碳”索未来：基于煤基固废资源化和林草碳汇的矿山生态修复技术研究

推报学院：化学与环境工程学院

团队成员：孙艺菲、叶昊成、李珂豫、明玉敏、王语迟、刘心怡、胡煦晗、曹康健、周林栋、吉鹏翰

指导教师：苏佩东、张萌、陈旭

作品简介：该作品聚焦矿山生态修复和林草碳汇协同，针对矿山矸石固废大量堆积引发的重金属超标、土壤碱化、煤矸石自燃等问题，构建了“固废资源化+林草碳汇”一体化技术路线，有效解决了地下空、地表缺、地表秃的问题，实现了煤基固废的无害化、资源化、规模化和低碳化，探索了煤炭资源绿色安全高效开发的新方向，在矿山固废高效处置及采煤沉陷区生态化修复等方面具有广阔应用前景。

新能源领域主擂台赛一等奖

项目名称：“碳粒”解“油稠”—纳米碳基稠油降粘剂

推报学院：化学与环境工程学院

团队成员：李又旺、张思怡、马云帆 、殷磊 、仇慧君 、张博妍 、方丽华

指导教师：刘骞、刘金昌、林雄超

作品简介：针对稠油密度高、粘度大、流动性差的问题，我们团队创新稠油降粘新技术研发成功。该技术首创由煤炭一步刻蚀合成优质的碳纳米颗粒路线，经绿色氧化修饰后，与表面活性剂复配成降粘剂，该功能化碳纳米颗粒基稠油降粘剂可通过拆解沥青质的缔合结构、乳化、润滑等作用降低稠油粘度，改善稠油流动性，提高稠油采收率，实现了稠油油藏低成本、高效益的开发。并且该降粘剂普适性较强，可以在储层中多项流动。真正实现了“1+1＞2”的协同效果。

信息技术领域主擂台赛一等奖

项目名称：智瞰深地—基于多源数据融合的强矿压协同分析及预警框架

推报学院：能源与矿业学院

团队成员：赵良辰、常通、李欣泽、王玉明、李朝威、董轩、孟康峰、任行阳、马志杰、温振宇

指导教师：赵毅鑫、杨健健、滕腾

作品简介：面对深部开采“三高一扰动”环境下矿山动力灾害频发、预测精度不足、预警时效滞后的关键科学难题，本项目以煤岩损伤演化全过程为核心，提出了多维信息协同感知与智能预测新思路。项目团队通过高保真三维地应力场反演、微震能量时空追踪、深度学习融合预测等多项创新研究，构建了集数据传感、智能融合、风险识别与动态预警于一体的矿山灾害智能预测决策平台“智瞰深地”。

项目形成三项核心技术支撑：

1.高精度地应力场反演技术：融合改进组合弹簧模型与克里金插值，实现地应力场三维高精度重构。

2.多源异构数据深度融合技术：建立微震—矿压—能量多维关联模型，显著提升数据协同分析能力。

3.多模态智能耦合灾变预测技术：基于双支路交叉注意力机制与深度学习融合模型，实现矿压风险智能预测。

研究成果为深部矿山动力灾害的智能预测与安全管控提供了可行的技术路径和实践依据。

信息技术领域主擂台赛一等奖

项目名称：岩防时守一深部开采煤岩损伤多维动态感知与灾变预警平台

推报学院：化学与环境工程学院

团队成员：阴晓桐、刘畅、陈旭、王晓玥、张宁、卢天炀、田其伦、蔡金龙、周禹霖、杨泽鹏

指导教师：邓久帅、彭苏萍、尹娟

作品简介：团队自主研发了深部煤岩多维信息分析、动态微震监测与实时预测关键技术，成功打造了集可视化大屏与移动端App于一体的智能预警系统，取得多项知识产权授权与登记成果。该系统融合了大数据分析、人工智能算法与云端数据协同处理技术，实现了深部煤岩灾变的多维动态感知、损伤趋势识别与多级风险预测预警。平台的应用有效提升了矿山安全监测的智能化水平，为安全生产、灾害防控及生态保护提供了强有力的科技支撑，推动我国煤矿智能化预警建设迈上新台阶。

人工智能领域主擂台赛二等奖

项目名称：空地协同北斗实时PPP矿山地表形变智能监测系统

推报学院：地球科学与测绘工程学院

团队成员：刘奕涵、孙帅辉、杨惠东、孙智超、刘可煊、李耀祖、李莲宇、张锦彬、姜浩楠

指导教师：袁德宝、陈旭、崔希民

作品简介：该作品聚焦矿山地表形变监测与地质灾害防治领域，针对传统监测技术成本高、灵活性与泛化性差的痛点，深度融合北斗卫星定位、无人机遥感与深度学习技术，构建“空地协同北斗实时 PPP 矿山地表形变智能监测系统”。项目创新性地采用四步走技术路线，通过 MBAF-LandslideNet 系列模型实现滑坡精准识别，结合 LEO 卫星增强的 BDS 双频 PPP-AR 技术提升定位精度，再以 CNN-LSTM 混合模型强化形变时序预测能力，显著提升监测的精准性、实时性与智能化水平。硬件架构实现轻量化、低功耗与低成本，支持大规模部署，可为矿山滑坡预警、灾害决策提供关键数据支撑与硬件保障，在地质灾害防治、矿山安全生产等领域具有重要应用价值与推广前景。

新材料领域主擂台赛二等奖

项目名称：“硫”动未来

推报学院：化学与环境工程学院

团队成员：李傲、刘子隽、王晓东、李思雨、邓亦锐、任鹏飞、张楠、胡祥生、杨煜、梁凯

指导教师：刘瑞平、马宁

作品简介：该作品聚焦全固态电池关键材料创新，针对现有电解质面临的离子电导率低、空气稳定性差以及生产成本高等多重挑战，通过材料设计与制备工艺的协同创新，开发出了一系列可适配不同应用场景、性能可控与粒径可调的硫化物固态电解质，有效突破了固态电池中离子传导、界面兼容性与规模化制备的技术瓶颈，实现了电解质材料在性能调控、场景适配与工艺可行方面的协同优化，为构建下一代安全可靠、高性能的全固态电池提供了关键材料支撑，在动力电池、高端储能装备等前沿能源领域具有重要的应用价值与推广前景。

新能源领域主擂台赛三等奖

项目名称：南水智枢：水力调度大模型框架

推报学院：理学院

团队成员：张子萌、谢仁慈、莫周、王悦、单煦霏、樊沁哲、秦何欣

指导教师：刘兰冬

作品简介：团队聚焦南水北调工程亟需突破的核心问题：水力调度复杂度超出现有系统能力以及海量水情数据带来的技术痛点，构建了“南水智枢”大模型框架，核心是“数据驱动－模型赋能－决策支撑”，聚焦三大目标：突破海量数据处理瓶颈、显著提升水力调控精度、支撑全场景智能化决策，选择腾讯元器作为搭建平台，核心采用腾讯混元大模型-TurboS 32k，同时构建了以LSTM算法为主体、NSGA-Ⅱ等优化算法辅助的多元算法结构。系统设置分为基础与高级两类：基础设定包含对话引导等交互配置；高级设定则整合了模型参数、南水北调知识库，还接入了OCR、天气查询等插件，同时通过工作流实现数据识别、趋势预测等功能，结合多操作联动适配工程实际运用。

“人工智能+”专项赛获奖作品介绍

二等奖

项目名称：壁影再生：高光谱AI壁画保护与修复系统

推报学院：地球科学与测绘工程学院

团队成员：李梦琳、王蒙萌、王盼、谢雨、毛继华、陶右鹏、袁豪、赵艺霞、张浩伟、王梅

指导老师：赵恒谦

作品简介：本项目针对文物病害识别效率低、修复质量差对文物造成损伤的痛点，深度融合高光谱技术与人工智能算法，基于非接触无损的高光谱技术采集壁画点状与成像光谱数据，构建了一个从“精准感知”到“智能诊断”再到“科学决策”的完整技术闭环，通过分析识别颜料种类并实现其空间分布可视化，提取壁画底稿及隐藏层信息，建立高精度虚拟展示模型与数字档案，为壁画保护与修复提供科学依据。本项目已在新疆克孜尔石窟、布达拉宫等场所开展了壁画多源数据采集、虚拟修复等相关应用，在文物保护、文化遗产传承等领域具有重要应用价值与推广前景。

二等奖

项目名称：智巡ROBOT-煤矿智能化作业状态监测平台

推报学院：人工智能学院

团队成员：宋子强、甘建旺、白翰林、李致远、侯世勇、李思渝、李政樊、邓骥宇、李博澳

指导教师：张国英

作品简介：针对传统煤矿皮带机人工巡检效率低、安全风险高等痛点，团队研发了“智巡ROBOT”全天候智能巡检机器人系统，集成激光雷达、相机等异构传感器，实现低光照高粉尘环境下的精确感知与机器人厘米级自主定位，为矿用皮带传输机巡检任务提供全流程、一站式的解决方案。项目核心技术包括皮带跑偏与撕裂检测、矿石流量识别、人员异常监测等。通过动静多点位联合云端平台提供实时多任务协同监测服务，实现24小时无人化高效巡检。项目已获30余项专利、SCI论文十余篇、两项国际发明展金奖等多项国内外奖项，并在多家煤矿实地应用，有效提升巡检安全与效率，为我国智慧矿山建设提供关键技术支撑。

后续学校将持续搭建师生创新创业竞赛平台，推动科研成果转化与应用，助力人才培养质量提升，凝聚青年智慧，激发青年动能，为推动学校高质量发展与“双一流”学科建设贡献青春力量。挺膺担当新征程！青春建功“十五五”！

来　源/校团委